JP4055441B2 - Gap measurement method - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、ドア等の建付け部材とこれに対向する車体本体の開口部との隙間を測定する隙間測定方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、このような隙間の測定は、いわゆる3次元形状測定装置を用いて、例えば、特開2002−2566号公報に記載された方法で測定している。
【0003】
この従来技術は、まず、車両を三次元測定装置の測定台に載置し、ドアを閉じた状態で車体全体の外観形状を測定して得られる画像データを記憶する。次に、ドアを取り外して開口部の形状を測定し、同様にこの形状に相当する画像データを記憶する。さらに、取り外したドアの全周形状も測定し、この形状に相当する画像データも記憶する。そして、最初に測定した車体全体の形状に基づいて開口部の形状及びドアの裏面形状の画像合成を行ない、隙間を画像データ上で形成する。これにより、隙間の寸法を求めるようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の三次元測定装置は、形状を測定する三次元測定センサを測定台に載置された車両に対して縦、横、高さ方向に移動させるようにしている。つまり、センサが測定台の表面を基準にその3方向に直線的に移動して車体及びドアの形状を測定するようになっているので、車体の開口部の形状を測定するには、上述したようにドアを車体から取り外さなければならなかった。つまり、検査結果のいかんにかかわらずドアを車体から取り外さなければならず、検査工程において測定作業以外の作業が必要であり、作業性が悪く、検査に時間がかかり、生産性が悪かった。しかも、測定後に測定結果に応じてドアを車体に取付けることになるが、この作業によりドアを元どおりにすることは困難であり、測定の信頼性が低かった。
【0005】
そこで本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、例えば自動車の建付け部材とこれに対向する車体本体の開口部との隙間を、作業性良く、信頼性の高い正確な測定を行える隙間測定方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
第1の発明は、車体本体に形成された開口部に建付け部材が開閉自在に組付けられた自動車車体における建付け部材周囲の隙間を測定する隙間測定方法であって、前記隙間を測定しようとする部位の車体本体と建付け部材の車体外面側若しくは車体内面側において、車体本体および建付け部材のいずれか一方の部材に固定する基準指標は、それ自身の表面の縁を越えて他方の部材の表面に基準指標部を突出させた状態で固定手段によりそれ自身の縁に近接した表面に固定すると共に、他方の部材に固定する基準指標は、前記一方の部材から突出させて配置された基準指標部に近接させて基準指標部を位置させた状態で固定手段によりそれ自身の表面に固定して、前記車体本体および建付け部材とに夫々基準指標を装着する指標装着工程と、前記建付け部材を閉じた状態において、車体本体側および建付け部材側の両基準指標の基準指標部が同時に撮像画面に入るように三次元測定センサで測定することにより両基準指標の位置を記憶する基準測定工程と、前記建付け部材を開いた状態において、車体本体の開口部の隙間を測定しようとする部位の表面の形状を車体に固定した基準指標を含めて同時に撮像画面に入るように前記三次元測定センサにより測定すると共に、前記建付け部材の周囲の隙間を測定しようとする部位の形状を建付け部材に固定した基準指標を含めて同時に撮像画面に入るように前記三次元測定センサにより測定し、夫々の形状を夫々の基準指標を含めて記憶する形状測定工程と、前記形状測定工程において記憶した夫々の形状を、同時に記憶されている基準指標の位置と前記基準測定工程において記憶した前記基準指標の位置とに基づいて合成し、前記隙間の形状を得る合成工程と、からなることを特徴とする。前記建付け部材としては、フロントフード、ドア、トランクリッド等がある。
【0007】
第2の発明は、第1の発明において、前記車体本体側および建付け部材側の各基準指標は、夫々少なくとも3個の球体を備えていることを特徴とする。
【0008】
第3の発明は、第1または第2の発明において、前記車体本体側および建付け部材の各基準指標は、建付け部材を閉じた状態で車体外方若しくは車体内方の車体本体側または建付け部材側のいずれかの側の表面において互に近接して位置し、建付け部材を開いた状態で基準指標を取付けている側の隙間の構成面と共に測定可能に位置させて配置していることを特徴とする。
【0009】
第4の発明は、第2または第3の発明において、前記車体本体側と建付け部材側の基準指標としての6個の各球体は、各々の直径を相違させ、基準測定工程および形状測定工程の測定画像から球体を抽出する毎に直径に対応するID番号を付与することを特徴とする。
【0010】
第5の発明は、第2または第3の発明において、前記車体本体側と建付け部材のいずれかの側の基準指標は、球体相互の位置関係により平面座標を生成可能としており、得られる平面座標が隙間の断面を得ようとする方向に一致させて固定されることを特徴とする。
【0011】
第6の発明は、第1ないし第5の発明において、前記車体本体側と建付け部材との基準指標は、夫々を1組として建付け部材の周縁の複数の隙間測定箇所に配置し、各隙間測定箇所毎に基準測定工程および形状測定工程の形状をグループ化して合成工程において隙間測定箇所の隙間の形状を得ることを特徴とする。
【0012】
【発明の効果】
したがって、第1の発明では、指標装着工程において、隙間を測定しようとする部位の車体本体と建付け部材の車体外面側若しくは車体内面側において、車体本体および建付け部材のいずれか一方の部材に固定する基準指標は、それ自身の表面の縁を越えて他方の部材の表面に基準指標部を突出させた状態で固定手段によりそれ自身の縁に近接した表面に固定すると共に、他方の部材に固定する基準指標は、前記一方の部材から突出させて配置された基準指標部に近接させて基準指標部を位置させた状態で固定手段によりそれ自身の表面に固定して、車体本体と建付け部材に夫々基準指標を付し、基準測定工程において、前記建付け部材を閉じた状態において、車体本体側および建付け部材側の両基準指標の基準指標部が同時に撮像画面に入るように三次元測定センサで測定することにより両基準指標の位置を記憶し、形状測定工程により、建付け部材を開いた状態において、車体本体の開口部の隙間を測定しようとする部位の表面の形状を車体に固定した基準指標を含めて同時に撮像画面に入るように前記三次元測定センサにより測定すると共に、前記建付け部材の周囲の隙間を測定しようとする部位の形状を建付け部材に固定した基準指標を含めて同時に撮像画面に入るように前記三次元測定センサにより測定し、夫々の形状を夫々の基準指標を含めて記憶し、合成工程において、形状測定工程において記憶した夫々の形状を、同時に記憶されている基準指標の位置と前記基準測定工程において記憶した前記基準指標の位置とに基づいて合成し、前記隙間の形状を得る。
【0013】
このため、従来のように夫々の建付け部材を分離させるような測定以外の作業が不必要になり、検査工程にかかる時間を短縮でき、生産性を向上させることができるようになる。
【0014】
又、測定後に建付け部材を車体本体に再取付けする必要がないので、信頼性を低下させることなく正確な測定が行えるようになる。
【0015】
車体本体側および建付け部材側の両基準指標の位置を特定し、夫々の側の基準指標を含めて夫々の側の形状を測定・記憶するものであるため、複雑な形状も後処理で容易に編集し隙間を測定することができる。
【0016】
第2の発明では、第1の発明の効果に加えて、各基準指標は、夫々少なくとも3個の球体を備えるため、球体はいずれの位置から測定してもその中心位置を測定でき、三次元測定センサによる測定位置を任意に設定しても、3個の球体の中心位置座標に基づき三次元座標を構成でき、座標変換も容易である。
【0017】
第3の発明では、第1または第2の発明の効果に加えて、車体本体側および建付け部材の各基準指標は、建付け部材を閉じた状態で車体外方若しくは車体内方の車体本体側または建付け部材側のいずれかの側の表面において互に近接して位置し、建付け部材を開いた状態で基準指標を取付けている側の隙間の構成面と共に測定可能に位置させて配置している。このため、隙間を構成する建付け部材若しくは車体本体の裏面側からの測定においても、任意の測定位置から3個の球体の中心位置座標に基づき三次元座標を構成でき、座標変換も容易である。
【0018】
第4の発明では、第2または第3の発明の効果に加えて、車体本体側および建付け部材側の基準指標としての6個の各球体は、各々の直径を相違させ、基準測定工程および形状測定工程の測定画像から球体を抽出する毎に直径に対応するID番号を付与する。このため、合成工程での合成に際してID番号により基準測定工程および形状測定工程における同一の球体の特定が容易にでき、隙間の形状を自動的に得ることができる。
【0019】
第5の発明では、第2または第3の発明の効果に加えて、車体本体側または建付け部材のいずれかの基準指標は、球体相互の位置関係により平面座標を生成可能としており、得られる平面座標が隙間の断面を得ようとする方向に一致させて固定される。このため、合成工程で得られた隙間の形状の断面カット位置の指定が自動的にできる。しかも、前記基準指標は、指標装着工程において断面カット面を予測して固定するため、得られる二次元データも意図したものと合致させることができる。
【0020】
第6の発明では、第1ないし第5の発明の効果に加えて、車体本体側および建付け部材の各基準指標は、夫々を1組として建付け部材の周縁の複数の隙間測定箇所に配置し、各隙間測定箇所毎に基準測定工程および形状測定工程の形状をグループ化して合成工程において隙間測定箇所の隙間の形状を得るため、指標装着工程から合成工程に段階的に作業をすることができる。
【0021】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を添付図面に基づいて説明する。図1は、本発明の隙間測定方法に使用する測定装置の概略構成図であり、図2は、測定手順を示す。図3は、本発明の測定方法に使用する基準指標を示す斜視図、図4は、基準指標の取付け要領を示す斜視図である。図5〜図8は、図2に示す測定手順の詳細を示し、図9〜図12は、本発明の測定方法による測定の様子を示した図である。図13は、画像処理装置により実施される処理フローチャートであり、図14〜図18は、画像処理装置による処理の様子を示した図である。
【0022】
図1に示すように、本実施形態の隙間測定方法で使用する測定装置は、被測定体の表面形状をワンショットで3次元スキャニングする非接触式の三次元測定センサ1と、三次元測定センサ1によるスキャニングデータを個々に記憶する記憶装置2と、これらのスキャニングデータを回転、合成、切断等の画像処理を行う画像処理装置3とから構成している。
【0023】
前記基準指標は、図3に示すように、建付け部材側に固定する指標Aと、車体本体側に固定する指標Bとから構成している。
【0024】
指標Aは、測定しようとする隙間の一方を構成する建付け部材W1、例えば、フロントフード、ドア、トランクリッド等の表面形状を測定する際の座標基準を形成する。指標Aは、図3(A)に示すように、建付け部材W1に指標本体6を取付けるためのマグネット等の固定手段5と、固定手段5からオフセットした位置において指標本体6に配置した3個の球体C〜Eからなる基準部7を備える。
【0025】
基準部7の球体C〜Eは、いずれも指標Aの表面側および背面側から見てその半球部分の大部分の表面が検出できるよう指標本体6から夫々突出した支持棒6Aの先細になった先端に固定している。球体C、Dは指標本体6の上方に位置し、球体Eは指標本体6の下方に位置する。各球体C〜Eの直径は、例えば、球体C(10mm)、球体D(12mm)、球体E(14mm)等と、識別が容易なように差異を大きく設定している。即ち、各球体C〜Eは、略同一面内において、位置および直径を相違させて配置し、三次元の座標基準を作り出すようにしている。
【0026】
各球体C〜Eは、その半球部分のスキャニングデータにより各球体C〜Eの中心点および直径を算出可能であり、指標Aの表側および裏側等のあらゆる角度から、その中心位置座標と直径の違いによる識別を可能としている。
【0027】
指標Aは、建付け部材W1に固定手段5であるマグネットにより固定する場合に、3個の球体C〜Eからなる基準部7を建付け部材W1の縁より突出させて配置する。建付け部材W1の縁より突出させるため、建付け部材W1の背面側(裏面側)からも基準部7を画像内に検出することができる。
【0028】
指標Bは測定しようとする隙間の他方を構成する車体本体W側の表面形状を測定する際の座標基準を形成する。また、測定しようとする隙間の断面部分を確定する基準にも使用される。指標Bは、図3(B)に示すように、車体本体W側に指標本体8を取付けるためのマグネット等の固定手段9と、指標本体8に配置した3個の球体F〜Hによる基準部10を備える。
【0029】
基準部10の球体F〜Hは、いずれも指標Bの表面側から見てその半球部分の大部分の表面が検出できるよう指標本体8から突出した支持棒8Aの先細となった先端に固定している。球体F、Gは指標本体8の上方に位置し、球体Hは指標本体8の下方に位置する。
【0030】
各球体F〜Hの直径は、例えば、球体F(16mm)、球体G(18mm)、球体H(20mm)等と、識別が容易なように差異を大きく設定している。また、基準指標Aの各球体C〜Eの直径とも相違させている。
【0031】
即ち、各球体F〜Hは、略同一面内において、位置および直径を相違させて配置し、三次元の座標基準を作り出すようにしている。各球体F〜Hは、その半球部分のスキャニングデータにより球体F〜Hの中心点および直径を算出可能であり、指標Bの表側のあらゆる角度から、その中心位置座標と直径の違いによる識別を可能としている。各球体F〜Hのうちの2個の球体F、Gは、指標本体8から同一距離にオフセットして配置しており、これら一対の球体F、Gにより測定しようとする断面部分を球体F〜Hの共通平面と直交させて決定するようにしている。
【0032】
指標Bは、車体本体W側に固定手段9により固定する場合に、3個の球体F〜Hからなる基準部10を建付け部材W1の縁に近接した位置に配置し、各球体F〜Hのうち2個の球体F、Gを、測定しようとする隙間部分の破断方向を決定するよう位置させる。
【0033】
前記指標A、Bは、原則的には、建付け部材W1の縁を挟んで、指標Aは建付け部材W1側に、指標Bは車体本体W側に夫々固定手段5、9により固定して、図4に示すように、配置する。即ち、指標Aの基準部7は建付け部材W1の縁を越えて車体本体W側の表面に位置し、指標Bは、指標Aの基準部7に隣接して配置する。建付け部材W1と指標Aとは一体となり、建付け部材W1を開くと指標Aのみが建付け部材W1と共に移動する。
【0034】
そして、このように構成された測定装置は、図2に示す測定手順により操作され、これにより、例えば、建付け部材W1の周縁と車体本体Wの開口部との隙間の形状がスキャニングデータとして取り込まれる。
【0035】
以下に、この測定内容を図2の測定手順と図5〜図8に基づいて説明する。
【0036】
まず、指標装着工程としての手順1において、建付け部材W1を閉じた状態で基準指標A、Bが取付けられる。この基準指標A、Bの取付けは、図5に示すように、建付け部材W1回りの測定しようとする複数の部位に位置させて指標Aと指標Bとの組み合わせのセットを夫々固定する。図示例では、ドアサッシュに対応した5位置(101〜105)、ドアヒンジ付近の2位置(110、111)、ドア下部の2位置(108、109)、および、ドアロック付近の2位置(106、107)を測定位置としている。図9は、建付け部材W1としてのドアのヒンジ部とは反対のドアロックが位置する付近(106)における指標A、Bのセット状態の取付け例である。指標Aはドア開放時にドア内方からでもその基準部7が表れるように建付け部材W1としてのドアの縁から突出させて固定する。指標Bは、球体F、Gの位置によって建付け部材W1と車体本体Wとの隙間の断面カット用平面を設定するよう位置決めして車体本体Wに固定する。指標Aと指標Bとの相対位置関係は、厳密な位置関係を必要とせず、概略の位置関係があればよい。
【0037】
なお、建付け部材W1としてのドアのヒンジ側においては、室内側から、指標Aはその基準部7をドア内側に位置させて車体本体W側に固定し、指標Bは建付け部材W1としてのドア内側に指標Aの基準部10に対応して固定する。
【0038】
指標A、Bの球体E、Hの設定位置、および、指標本体6、8の形状が、図3、4とは相違しているが、図3、4と同様に球体の各直径が夫々相違していれば、いずれの指標を用いてもよい。
【0039】
次いで、基準測定工程としての測定手順2において、図6に示すように、建付け部材W1としてのドアを閉じた状態における指標A、Bが同時に画面に入るように、各測定部位をハンディタイプの三次元測定センサ1によりワンショットでスキャンニングする。このスキャニングに際して、三次元測定センサ1の位置および角度は、その絶対値を特定するのでなく、ハンディタイプにより上記範囲を画像に含む、ラフな位置決めでよい。各測定部位(101〜111のいずれか)を測定する度に、スキャンデータに、例えば、101、102、103、・・と測定部位(101〜111のいずれか)毎にファイル名を付けて画像記憶手段3に記憶させ、全ての測定部位(101〜111)について行う。ドアヒンジ側の測定部位(110、111)においては、室内側から、同様に指標A、Bを含めて撮影画像に入るようワンショットでスキャニングする。このスキャンデータには、指標A、Bの各球体C〜Hの球面と建付け部材W1と車体本体Wのパネル表面との形状が入力されている。このスキャンデータは、センサ座標によるデータにより形成されている。このスキャンデータは、基準データ(101〜111)を構成する。図10は、建付け部材W1としてのドアのヒンジ部とは反対のドアロックの上方に位置する付近(106)における指標A、Bを含めたスキャニング範囲を示す例であり、スキャニングイメージとして、同(B)に示す画像がえられる。
【0040】
次に、形状測定工程の一方としての測定手順3において、建付け部材W1としてのドアを開いた状態において、車体本体W側の測定しようとする隙間の一方を形成する表面を、全ての測定部位(201〜211)において三次元測定センサ1によりワンショットでスキャニングする。各測定部位(201〜211のいずれか)を測定するごとに、前回のファイル名(101〜111)に関連付けてスキュンデータに、例えば、201、202、203、・・と測定部位(201〜211のいずれか)毎にファイル名を付けて画像記憶手段2に記憶させ、全ての測定部位(201〜211)について行う。ドアヒンジ側の測定部位(210、211)においては、ドア開放時に室内側から突出している指標Aを含めて、隙間を形成する車体本体W側表面を撮影画像に入るようスキャニングする。このスキャンデータには、指標B(ドアヒンジ側は、指標A)の各球体F〜H(ドアヒンジ側は、各球体C〜E)と車体本体Wのパネル表面のデータが画像として入力される。この画像データも、センサ座標によるデータにより形成され、前回のスキャンデータ101、102、・・とは、直接関連がない。このスキャンデータは、車体本体データ(201〜211)を構成する。図11は、建付け部材W1としてのドアのヒンジ部とは反対のドアロックの上方に位置する付近(206)における指標Bを含めたスキャニング範囲(図中に枠で示す)を示す例であり、スキャニングイメージとして、同(B)に示すスキャニングデータがえられる。
【0041】
次に、形状測定工程の他方としての測定手順4において、同じく建付け部材W1としてのドアを開いた状態において、建付け部材W1側の測定しようとする隙間の他方を形成する表面を、全ての測定部位(301〜311)において三次元測定センサ1によりワンショットでスキャニングする。各測定部位(301〜311のいずれか)を測定するごとに、前回のファイル名(101〜110、201〜211)に関連付けてスキャニングデータに、例えば、301、302、303、・・と測定部位(301〜311のいずれか)毎にファイル名を付けて画像記憶手段2に記憶させ、全ての測定部位(301〜311)について行う。ドアヒンジ側の測定部位310、311においては、ドア開放時に室内側に位置する指標Bを含めて、隙間を形成するドア側表面を撮影画像に入るようスキャニングする。このスキャンデータには、指標A(ドアヒンジ側は、指標B)の各球体C〜E(ドアヒンジ側は、各球体F〜H)とドアのパネル表面の形状がデータとして入力されている。このスキャニングデータも、センサ座標によるデータにより形成され、前回および前々回のスキャンデータ101、102、・・、および、201、202、・・とは、直接関連がない。このスキャニングデータは、建付け部材データ(301〜311)を構成する。図12は、建付け部材W1としてのドアのヒンジ部とは反対のドアロックの上方に位置する付近306における指標Aを含めたスキャニング範囲(図中に枠により示す)を示す例であり、スキャニングイメージとして、同(B)に示す画像がえられる。
【0042】
次いで、合成工程としての手順5の画像処理が画像処理手段3において実行される。図13に基づいて、画像処理手段3の処理内容を以下に説明する。今回の処理は、同一測定部位(101、201、301〜111、211、311)のスキャニングデータをグループ化し、同一グループのスキャニングデータより球体C〜Hを抽出し、各球体C〜Hの中心座標と直径を夫々算出する。次いで、グループ化した基準データの各球体C〜Hの中心座標に、車体本体データおよび建付け部材データを各球体C〜Hの中心座標を一致させるよう座標変換して隙間を構成する車体本体W側および建付け部材W1側の各構成面の三次元データを得る。引き続き、車体本体W側指標の各球体F〜Hの中心座標で決定する断面データと前記三次元データとから、隙間を構成する各面の2次元データを得るものである。
【0043】
図13において、ステップS1〜S3は、画像記憶手段2に記憶されている、基準データ(101〜111)、車体本体データ(201〜211)、および、建付け部材データ(301〜311)を夫々示す。これらのデータは、例えば、同一測定部位に対して、基準データ(101、102、103、・・)、車体本体データ(201、202、203、・・)、建付け部材データ(301、302、303、・・)と関連して、下位のファイル名を同一とするファイル番号が付されている。この場合、上位のファイル名は基準側、車体本体側、および、建付け部材側のデータであることを識別している。
【0044】
ステップS4において、ファイル名の下位ファイル名により、同一測定部位の各ファイル(例えば、101、201、301)を選択する。
【0045】
次に、ステップS5〜S7により、選択した同一グループの各ファイル(例えば、101、201、301)のスキャニングデータより各球体C〜Hを抽出する。各球体C〜Hは、その半球部分がスキャニングデータに取り込まれている。基準データ101からは6個の、車体本体データ201からは3個の、また、建付け部材データ301からは3個の球体を抽出できる。
【0046】
次に、ステップS8〜S10により、抽出した各球体C〜Hの中心点座標(X、Y、Z)とその直径(D)を算出する。中心点座標(X、Y、Z)は、基準データ101、車体本体データ201、および、建付け部材データ301の夫々のセンサ座標により算出される。基準データ101においては、ステップS8において、6個の球体C〜Hの中心点座標および直径(X41,Y41,Z41,D41〜X46,Y46,Z46,D46)を算出する。車体本体データ201においては、ステップS9において、3個の球体F〜Hの中心点座標および直径(X51,Y51,Z51,D51〜X53,Y53,Z53,D53)を算出する。建付け部材データ301においては、ステップS10において、3個の球体C〜Eの中心点座標および直径(X61,Y61,Z61,D61〜X63,Y63,Z63,D63)を算出する。
【0047】
次に、ステップS11〜S13により、直径データDを整理する。指標に用いられている球体C〜Hは、例えば、その直径Dを、D=10mm、12mm、14mm、16mm、18mm、20mmのように相違させている。したがって、例えば、測定された直径データDが9.8mm〜10.2mmの範囲にある球体に対しては、10mm、同じく、直径データDが11.8mm〜12.2mmの範囲にある球体に対しては、12mm、と整理する。以下、直径14mm、16mm、18mm、20mmについても同様に整理する。
【0048】
次に、ステップS14〜S16により、各球体にその直径毎にID番号を付与し、ID番号毎に、その中心座標および直径を整理する。例えば、D41=10mm、D42=12mm、D43=20mm、D44=18mm、D45=14mm、D46=16mmであれば、D41はID=10、D42はID=12、D43はID=20、D44はID=18、D45はID=14、D46はID=16とする。これにより、各球体C〜Hの位置データおよび直径データには、夫々球体C〜Hの直径に応じたID番号が付与される。ID番号の付与状態は、各ステップS14〜S16の説明枠内に整理して記載している。
【0049】
次に、ステップS17において、基準データ101においては、前ステップS13で付与した各ID番号と各中心位置データ(X41、Y41、Z41〜X46、Y46、Z46)を除いて、基準データ101の基となったスキャニングデータを削除する。ステップS18、S19においては、前ステップS13で付与した各ID番号および各中心位置(X51、Y51、Z51〜X53、Y53、Z53、および、X61、Y61、Z61〜X63、Y63、Z63)とスキャニングデータである車体本体データ(この場合、スキャンデータ201)、建付け部材データ(この場合、スキャンデータ301)も共に記憶しておく。
【0050】
次に、ステップS20においては、基準データ101の各球体C〜HのID番号と車体本体データ201および建付け部材データ301との各球体C〜HのID番号とを比較する。同一のID番号夫々について基準データ101におけるID番号が示す球体C〜Hの中心位置と一致させて、車体本体W側および建付け部材W1側の各球体C〜Hの中心位置と車体本体データ(スキャニングデータ201を含む)および建付け部材データ(スキャニングデータ301を含む)を座標変換する。この座標変換により、建付け部材W1としてのドアを閉じた状態を復元する。加えて、座標変換によって建付け部材W1の閉じ状態において隙間を構成する車体本体W側のスキャニングデータ201と建付け部材W1のスキャニングデータ301とを対向させて得ることができる。
【0051】
座標変換の具体例は、ステップS20の枠内に記載している。図14は、座標変換のイメージを示したものであり、(A)に示す基準データ(各球体C〜HのID番号および中心位置を含む)101を基準として、(B)に示す車体本体データ(各球体F〜HのID番号、中心位置、および、スキャニングデータ)、および、(C)に示す建付け部材データ(各球体C〜EのID番号、位置データ、および、スキャンデータ)を座標変換して、(D)に示す合成スキャニングデータを得る。この合成スキャニングデータは、図15にイメージを示すように、隙間を構成する車体本体側スキャニングデータ201および建付け部材側スキャニングデータ301を合体したものとなる。なお、図15に示すイメージでは基準データ101のスキャニングデータも含めて記載している。
【0052】
次に、ステップS21において、カット面401を作成する。カット面401は、予め測定したい断面と合致するよう指標Bを車体本体Wに固定するときに決定するものである。カット面401としては、例えば、図16(A)または(B)に示すように、車体本体W側の球体F、Gの両中心座標を含み球体F〜Hの各中心座標を共通に含む共通平面と直交する面としてもよい。
【0053】
次に、ステップS22において、前記カット面401によりステップS20で合成した車体本体W側と建付け部材W1側の合成スキャニングデータをカットする。即ち、カット面401と一致する合成スキャニングデータの断面部分を取り出す。この断面データは、隙間の一方は車体本体側データ201で構成し、他方で建付け部材側データ301で構成する二次元データができる。図17は、ドアロック近傍の車体本体Wと建付け部材W1としてのドアとで形成されている隙間を上記二次元データで表したものである。この二次元データを分析することにより隙間がどのように変化しているか、許容範囲内にあるか否かを判定することができる。
【0054】
以上のステップS4〜S22を全ての測定部位(101〜111)について実行することにより、指標A、Bを固定した全ての測定部位の隙間の二次元データを得ることができる。
【0055】
以上のように、本発明の測定方法は、図18に示すように5つの工程となっている。先ず、指標装着工程である第1工程において、隙間を測定しようとする箇所の車体本体Wおよび建付け部材W1にデータ合成の基準となる指標A、Bを固定する。次いで、基準測定工程である第2工程として、建付け部材W1を閉状態にしておき、スキャニングデータの合成を行うための基準となる指標A、Bを三次元測定センサ1で撮影してこの形状を記憶する。つまり、指標A、Bの位置を特定する。次に、形状測定工程である第3工程として、建付け部材W1とを開状態にしておき、車体本体Wの開口部表面の形状を指標Bと共に三次元測定センサ1で夫々撮影し、これらの形状を記憶する。また、建付け部材W1の裏面の形状を指標Aと共に三次元測定センサ1で夫々撮影し、これらの形状を記憶する。
【0056】
そして、合成工程である第4工程として、夫々記憶したスキャニングデータを第1工程の指標A、Bを基にして合成することによって、建付け部材W1と車体本体Wの隙間の立体形状を得る。
【0057】
次いで、第5工程として、車体本体W側に固定した指標Bを基に作成したカット面401、・・により第4工程の立体形状を破断することにより隙間の二次元データを得る。
【0058】
したがって、三次元測定センサ1を建付け部材W1と車体本体Wとに対して測定可能な任意の位置に配置し、夫々の面形状を測定してこれらの形状を合成して隙間の形状を得ることができるので、従来のように建付け部材W1を車体本体Wから分離させるような測定作業以外の作業が必要なくなり、検査工程にかかる時間を短縮でき、生産性を向上させることができるようになる。
【0059】
また、測定後に建付け部材W1を車体本体Wに再取付けする必要もないので、測定に対する信頼性を低下させることなく正確な測定が行えるようになる。
【0060】
なお、前述の各工程において、基準測定工程としての第2工程と形状測定工程としての第3工程とは、いずれの工程を先に実行しても差し支えないものである。例えば、第3工程を実行した後に第2工程を実行しても、同時に実行してもよい。
【0061】
以上説明した本実施の形態においては、以下に記載する効果を奏することができる。即ち、先ず、指標装着工程としての第1工程により車体本体Wと建付け部材W1に夫々基準指標を付し、次いで、基準測定工程としての第2工程により車体本体W側および建付け部材W1側の両基準指標A、Bを三次元測定センサ1で測定することによって、両基準指標A、Bの位置の特定、および、形状測定工程としての第3工程により建付け部材W1を開き、前記車体本体W側の表面の形状および建付け部材W1の裏面の形状を夫々の側の基準指標AまたはBを含めて前記三次元測定センサ1により測定して夫々の形状を基準指標AまたはBを含めて記憶し、次いで、合成工程としての第4工程において前記形状測定工程において記憶した夫々の形状を前記基準測定工程において特定した前記基準指標AおよびBの位置に基づいて合成し、前記隙間の形状を得るようにする。このため、従来のように夫々の建付け部材W1を分離させるような測定以外の作業が不必要になり、検査工程にかかる時間を短縮でき、生産性を向上させることができるようになる。
【0062】
又、測定後に建付け部材W1を車体本体Wに再取付けする必要がないので、信頼性を低下させることなく正確な測定が行えるようになる。
【0063】
車体本体W側および建付け部材W1側の両基準指標AおよびBの位置を特定し、夫々の側の基準指標AまたはBを含めて夫々の側の形状を測定・記憶するものであるため、複雑な形状も後処理で容易に編集し隙間を測定することができる。
【0064】
各基準指標AおよびBは、夫々少なくとも3個の球体C〜E、F〜Hを備えるため、球体C〜E、F〜Hはいずれの位置から測定してもその中心位置を測定でき、三次元測定センサ1による測定位置を任意に設定しても、3個の球体C〜E、F〜Hの中心位置座標に基づき三次元座標を構成でき、座標変換も容易である。
【0065】
車体本体W側および建付け部材W1の各基準指標C〜E、F〜Hは、建付け部材W1を閉じた状態で車体外方若しくは車体内方の車体本体W側または建付け部材W1側のいずれかの側の表面において互に近接して位置し、建付け部材W1を開いた状態で基準指標AまたはBを取付けている側の隙間の構成面と共に測定可能に位置させて配置している。このため、隙間を構成する建付け部材W1若しくは車体本体Wの裏面側からの測定においても、任意の測定位置から3個の球体C〜E、F〜Hの中心位置座標に基づき三次元座標を構成でき、座標変換も容易である。
【0066】
車体本体W側および建付け部材W1側の基準指標となる6個の各球体C〜E、F〜Hは、各々の直径を相違させ、第2工程および第3工程の測定画像から球体C〜Hのいずれかを抽出する毎に直径に対応するID番号を付与する。このため、第4工程での合成に際してID番号により基準測定工程および形状測定工程における同一の球体C〜Hのいずれかの特定が容易にでき、隙間の形状を自動的に得ることができる。
【0067】
車体本体W側または建付け部材W1のいずれかの基準指標C〜E、F〜Hは、球体C〜E、F〜H相互の位置関係により平面座標を生成可能としており、得られる平面座標が隙間の断面を得ようとする方向に一致させて固定する。このため、合成工程で得られた隙間の形状の断面カット位置の指定が自動的にできる。しかも、前記基準指標A、Bを指標装着工程において、断面カット面を予測して固定するため、得られる二次元データも意図したものと合致させることができる。
【0068】
車体本体W側および建付け部材W1の各基準指標A、Bは、夫々を1組として建付け部材W1の周縁の複数の隙間測定箇所に配置し、各隙間測定箇所毎に基準測定工程および形状測定工程の形状をグループ化して合成工程において隙間測定箇所の隙間の形状を得るため、指標装着工程から合成工程に段階的に作業をすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の隙間測定方法に使用する測定装置の概略構成図。
【図2】同じく測定手順を示す図。
【図3】本発明の測定方法に使用する指標(A)、(B)を示す斜視図。
【図4】指標(A)、(B)の取付け要領を示す斜視図。
【図5】測定手順の第1段階を詳細に示し、(A)は全体図、(B)は一部の拡大図。
【図6】測定手順の第2段階を詳細に示す全体図。
【図7】測定手順の第3段階の車体本体の測定を詳細に示す全体図(A)および平面図(B)。
【図8】測定手順の第3段階の建付け部材の測定を詳細に示す全体図(A)および平面図(B)。
【図9】測定手順の第1段階の様子を示す図。
【図10】測定手順の第2段階の測定の様子を示す図(A)および得られる測定結果を示すイメージ図(B)。
【図11】測定手順の第3段階の車体本体の測定の様子を示す図(A)および得られる測定結果を示すイメージ図(B)。
【図12】測定手順の第3段階の建付け部材の測定の様子を示す図(A)および得られる測定結果を示すイメージ図(B)。
【図13A】画像処理装置により実施される処理の初期のフローチャート。
【図13B】画像処理装置により実施される図13(A)に続く処理のフローチャート。
【図13C】画像処理装置により実施される図13(B)に続く処理のフローチャート。
【図14】画像処理装置により行う座標変換のイメージを、(A)〜(D)の各工程に分割して示すイメージ図。
【図15】合成スキャニングデータのイメージ図。
【図16】断面カット面の生成状態を(A)、(B)に分けて示すイメージ図。
【図17】車体本体と建付け部材としてのドアとで形成されている隙間の一例としての二次元データ。
【図18】本発明の測定方法における測定工程を示す工程図。
【符号の説明】
A、B 指標(基準指標)
C〜H 球体
W 車体本体
W1 建付け部材
1 三次元測定センサ
2 画像記憶手段
3 画像処理手段
5、9 固定手段(マグネット)
6、8 指標本体
7、10 基準部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a gap measuring method for measuring a gap between a building member such as a door and an opening of a vehicle body body facing the building member.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, such a gap is measured by a method described in JP-A-2002-2566 using a so-called three-dimensional shape measuring apparatus.
[0003]
In this prior art, first, a vehicle is placed on a measuring table of a three-dimensional measuring device, and image data obtained by measuring the external shape of the entire vehicle body with the door closed is stored. Next, the door is removed and the shape of the opening is measured, and similarly, image data corresponding to this shape is stored. Further, the entire shape of the removed door is also measured, and image data corresponding to this shape is also stored. Then, the image of the shape of the opening and the shape of the back surface of the door is synthesized based on the shape of the entire vehicle body measured first, and a gap is formed on the image data. Thereby, the dimension of the gap is obtained.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional three-dimensional measuring apparatus moves the three-dimensional measuring sensor for measuring the shape in the vertical, horizontal, and height directions with respect to the vehicle placed on the measuring table. That is, the sensor moves linearly in the three directions with respect to the surface of the measuring table to measure the shape of the vehicle body and the door. So had to remove the door from the car body. In other words, the door must be removed from the vehicle body regardless of the inspection result, and work other than measurement work is required in the inspection process, workability is poor, inspection takes time, and productivity is poor. In addition, after the measurement, the door is attached to the vehicle body according to the measurement result. However, it is difficult to restore the door by this work, and the measurement reliability is low.
[0005]
Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems. For example, a gap between a vehicle mounting member and an opening of a vehicle body body facing the vehicle can be measured with good workability and high reliability. An object is to provide a gap measurement method.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
A first invention is a gap measuring method for measuring a gap around a building member in an automobile body in which the building member is assembled in an opening formed in the vehicle body so as to be freely opened and closed. The reference index to be fixed to one of the body body and the building member on the vehicle body outer surface side or the vehicle body inner surface side of the body body and the building member at the site where the gap is to be measured is the edge of its own surface. The reference indicator portion is protruded from the surface of the other member and is fixed to the surface close to its own edge by the fixing means, and the reference indicator fixed to the other member is protruded from the one member. In the state where the reference index part is positioned in the vicinity of the reference index part arranged in a fixed manner on the surface of itself by fixing means, An index mounting process for mounting a reference index on the vehicle body and the building member, respectively, and in the state where the building member is closed, both reference indexes on the body body side and the building member side So that the reference indicator part of The position of both reference indices can be determined by measuring with a three-dimensional measuring sensor. Remember In the reference measurement step and the building member opened, the opening of the vehicle body Of the part to be measured Surface shape Fixed to the car body Including reference indicators To enter the imaging screen at the same time Measured by the three-dimensional measuring sensor And said Around the building components Where the gap is to be measured Shape Fixed to building components Including reference indicators To enter the imaging screen at the same time Measured by the three-dimensional measuring sensor , Each shape Each The shape measurement process including the reference index and the respective shapes stored in the shape measurement process are stored. The position of the reference index memorized at the same time In the reference measurement process Memory The position of the reference index In And a synthesis step for obtaining a shape of the gap. Examples of the building member include a front hood, a door, and a trunk lid.
[0007]
According to a second invention, in the first invention, each of the reference indicators on the vehicle body side and the building member side includes at least three spheres.
[0008]
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect of the invention, the vehicle body side and the reference index of the building member are the vehicle body side or building outside the vehicle body or inside the vehicle body with the building member closed. Located close to each other on the surface on either side of the attachment member side, with the building member open, it is placed so that it can be measured along with the component surface of the gap on the side where the reference indicator is attached It is characterized by that.
[0009]
According to a fourth aspect of the present invention, in the second or third aspect of the present invention, the six spheres as reference indicators on the vehicle body side and the building member side have different diameters, and a reference measurement step and a shape measurement step Each time a sphere is extracted from the measurement image, an ID number corresponding to the diameter is assigned.
[0010]
According to a fifth aspect of the present invention, in the second or third aspect of the present invention, the reference index on either the vehicle body side or the building member can generate a plane coordinate based on the positional relationship between the spheres, and the obtained plane The coordinates are fixed so as to coincide with the direction in which the cross section of the gap is to be obtained.
[0011]
According to a sixth invention, in the first to fifth inventions, the reference indicators for the vehicle body side and the building member are arranged at a plurality of gap measurement points on the periphery of the building member as a set, The shapes of the reference measurement process and the shape measurement process are grouped for each gap measurement place, and the shape of the gap at the gap measurement place is obtained in the synthesis process.
[0012]
【The invention's effect】
Therefore, in the first invention, in the indicator mounting step, The reference index to be fixed to one of the body body and the building member on the vehicle body outer surface side or the vehicle body inner surface side of the body body and the building member at the site where the gap is to be measured is the edge of its own surface. The reference indicator portion is protruded from the surface of the other member and is fixed to the surface close to its own edge by the fixing means, and the reference indicator fixed to the other member is protruded from the one member. In the state where the reference index part is positioned in the vicinity of the reference index part arranged in a fixed manner on the surface of itself by fixing means, A reference index is attached to each of the vehicle body and the building member, and both reference indexes on the vehicle body side and the building member side when the building member is closed in the reference measurement process. So that the reference indicator part of The position of both reference indices can be determined by measuring with a three-dimensional measuring sensor. Memory In the state where the building member is opened by the shape measuring process, the opening of the vehicle body Of the part to be measured Surface shape Fixed to the car body Including reference indicators To enter the imaging screen at the same time Measured by the three-dimensional measuring sensor And said Around the building components Where the gap is to be measured Shape Fixed to building components Including reference indicators To enter the imaging screen at the same time Measured by the three-dimensional measuring sensor , Each shape Each It memorizes including the reference index, and in the synthesis process, each shape memorized in the shape measurement process is stored. The position of the reference index memorized at the same time In the reference measurement process Memory The position of the reference index In Based on this, the shape of the gap is obtained.
[0013]
For this reason, work other than the measurement for separating the respective building members as in the prior art becomes unnecessary, the time required for the inspection process can be shortened, and the productivity can be improved.
[0014]
In addition, since it is not necessary to reattach the building member to the vehicle body after the measurement, accurate measurement can be performed without reducing reliability.
[0015]
It is easy to post-process even complex shapes because the position of both reference indicators on the vehicle body side and the building member side is specified and the shape of each side including the reference indicator on each side is measured and stored. You can edit and measure the gap.
[0016]
In the second invention, in addition to the effects of the first invention, each reference index includes at least three spheres, so that the sphere can measure its center position from any position, and the three-dimensional Even if the measurement position by the measurement sensor is arbitrarily set, three-dimensional coordinates can be configured based on the center position coordinates of the three spheres, and coordinate conversion is easy.
[0017]
In the third aspect of the invention, in addition to the effects of the first or second aspect of the invention, the reference indicators for the vehicle body side and the building member are the vehicle body body outside or inside the vehicle body with the building member closed. Positioned close to each other on the surface of either the side or the building member side, and positioned so that it can be measured together with the component surface of the gap on the side where the reference index is attached with the building member open is doing. For this reason, even in the measurement from the back side of the building member or the vehicle body constituting the gap, the three-dimensional coordinates can be configured based on the center position coordinates of the three spheres from any measurement position, and coordinate conversion is also easy. .
[0018]
In the fourth invention, in addition to the effects of the second or third invention, each of the six spheres serving as the reference indicators on the vehicle body side and the building member side has different diameters, and a reference measurement step and Each time a sphere is extracted from the measurement image in the shape measurement process, an ID number corresponding to the diameter is assigned. For this reason, it is possible to easily identify the same sphere in the reference measurement step and the shape measurement step based on the ID number during the synthesis in the synthesis step, and the shape of the gap can be automatically obtained.
[0019]
In the fifth aspect of the invention, in addition to the effects of the second or third aspect of the invention, the reference index on either the vehicle body side or the building member can be obtained by generating plane coordinates based on the positional relationship between the spheres. The plane coordinates are fixed so as to coincide with the direction in which the cross section of the gap is to be obtained. For this reason, the cross-section cut position of the shape of the gap obtained in the synthesis process can be automatically specified. Moreover, since the reference index predicts and fixes the cross-sectional cut surface in the index mounting process, the obtained two-dimensional data can be matched with the intended one.
[0020]
In the sixth invention, in addition to the effects of the first to fifth inventions, the reference indicators for the vehicle body side and the building member are arranged at a plurality of gap measurement points on the periphery of the building member as a set. In order to group the shapes of the reference measurement process and the shape measurement process for each gap measurement location and obtain the shape of the gap at the gap measurement location in the synthesis process, it is possible to work step by step from the index mounting process to the synthesis process. it can.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a measuring apparatus used in the gap measuring method of the present invention, and FIG. 2 shows a measuring procedure. FIG. 3 is a perspective view showing a reference index used in the measuring method of the present invention, and FIG. 4 is a perspective view showing a procedure for attaching the reference index. 5 to 8 show the details of the measurement procedure shown in FIG. 2, and FIGS. 9 to 12 are diagrams showing the state of measurement by the measurement method of the present invention. FIG. 13 is a flowchart of processing performed by the image processing apparatus, and FIGS. 14 to 18 are diagrams illustrating processing performed by the image processing apparatus.
[0022]
As shown in FIG. 1, the measuring apparatus used in the gap measuring method of the present embodiment includes a non-contact type three-dimensional measuring sensor 1 that three-dimensionally scans the surface shape of a measurement object, and a three-dimensional measuring sensor. 1 includes a
[0023]
As shown in FIG. 3, the reference index includes an index A that is fixed to the building member side and an index B that is fixed to the vehicle body side.
[0024]
The index A forms a coordinate reference when measuring the surface shape of the building member W1, which constitutes one of the gaps to be measured, for example, the front hood, the door, the trunk lid, and the like. As shown in FIG. 3A, the index A includes three fixing means 5 such as a magnet for attaching the index main body 6 to the building member W1 and the index main body 6 disposed at a position offset from the fixing means 5. The
[0025]
Each of the spheres C to E of the
[0026]
Each sphere C to E can calculate the center point and the diameter of each sphere C to E based on the scanning data of the hemisphere portion, and the difference between the center position coordinate and the diameter from any angle such as the front side and the back side of the index A Identification is possible.
[0027]
When the index A is fixed to the building member W1 by the magnet as the fixing means 5, the
[0028]
The index B forms a coordinate reference for measuring the surface shape on the side of the vehicle body W that constitutes the other of the gaps to be measured. It is also used as a reference for determining the cross-sectional portion of the gap to be measured. As shown in FIG. 3B, the index B includes a fixing means 9 such as a magnet for attaching the index
[0029]
The spheres F to H of the
[0030]
The diameters of the spheres F to H are set large so that the sphere F (16 mm), the sphere G (18 mm), the sphere H (20 mm), and the like can be easily identified. Further, the diameter of each sphere C to E of the reference index A is also made different.
[0031]
That is, the spheres F to H are arranged in substantially the same plane with different positions and diameters so as to create a three-dimensional coordinate reference. Each sphere FH can calculate the center point and diameter of the spheres FH from the scanning data of the hemisphere part, and can be identified by the difference in the center position coordinate and diameter from any angle on the front side of the index B It is said. Two spheres F and G among the spheres F to H are arranged offset by the same distance from the
[0032]
When the index B is fixed to the vehicle body W side by the fixing means 9, the
[0033]
In principle, the indicators A and B are fixed by fixing
[0034]
Then, the measuring apparatus configured as described above is operated according to the measurement procedure shown in FIG. 2, whereby, for example, the shape of the gap between the peripheral edge of the building member W1 and the opening of the vehicle body W is captured as scanning data. It is.
[0035]
Below, this measurement content is demonstrated based on the measurement procedure of FIG. 2, and FIGS.
[0036]
First, in the procedure 1 as the indicator mounting step, the reference indicators A and B are attached in a state where the construction member W1 is closed. As shown in FIG. 5, the reference indicators A and B are attached to a plurality of parts to be measured around the building member W1 and fixed sets of combinations of the indicators A and B are fixed. In the illustrated example, 5 positions corresponding to the door sash (101 to 105) and 2 positions near the door hinge ( 110, 111 ), 2 positions below the door (108, 109) and 2 positions near the door lock ( 106, 107 ) Is the measurement position. FIG. 9 is an example of attachment of the indicators A and B in the vicinity (106) where the door lock opposite to the hinge part of the door as the building member W1 is located. The index A is fixed by protruding from the edge of the door as the building member W1 so that the
[0037]
In addition, on the hinge side of the door as the building member W1, from the indoor side, the index A is positioned on the inside of the door with the
[0038]
The setting positions of the spheres E and H of the indicators A and B and the shapes of the
[0039]
Next, in the
[0040]
Next, in the
[0041]
Next, in the
[0042]
Next, the image processing of the
[0043]
In FIG. 13, steps S1 to S3 include reference data (101 to 111), vehicle body data (201 to 211), and building member data (301 to 311) stored in the
[0044]
In step S4, each file (for example, 101, 201, 301) of the same measurement site is selected by the lower file name of the file name.
[0045]
Next, in steps S5 to S7, the spheres C to H are extracted from the scanning data of the selected files of the same group (for example, 101, 201, 301). As for each sphere CH, the hemispherical part is taken in the scanning data. Six spheres can be extracted from the
[0046]
Next, the center point coordinates (X, Y, Z) and the diameter (D) of the extracted spheres C to H are calculated in steps S8 to S10. The center point coordinates (X, Y, Z) are calculated from the sensor coordinates of the
[0047]
Next, the diameter data D is organized through steps S11 to S13. For example, the spheres C to H used for the indicators have different diameters D such as D = 10 mm, 12 mm, 14 mm, 16 mm, 18 mm, and 20 mm. Thus, for example, for a sphere with a measured diameter data D in the range of 9.8 mm to 10.2 mm, for a sphere with a diameter data D in the range of 11.8 mm to 12.2 mm, similarly. Is 12 mm. Hereinafter, the diameters of 14 mm, 16 mm, 18 mm, and 20 mm are similarly arranged.
[0048]
Next, in steps S14 to S16, an ID number is assigned to each sphere for each diameter, and the center coordinates and diameters are arranged for each ID number. For example, if D41 = 10 mm, D42 = 12 mm, D43 = 20 mm, D44 = 18 mm, D45 = 14 mm, D46 = 16 mm, D41 is ID = 10, D42 is ID = 12, D43 is ID = 20, D44 is ID = 18, D45 is ID = 14, and D46 is ID = 16. Thereby, ID numbers corresponding to the diameters of the spheres C to H are assigned to the position data and the diameter data of the spheres C to H, respectively. The ID number assignment state is organized and described in the explanation frames of steps S14 to S16.
[0049]
Next, in step S17, in the
[0050]
Next, in step S20, the ID numbers of the spheres C to H in the
[0051]
A specific example of coordinate transformation is described in the frame of step S20. FIG. 14 shows an image of coordinate conversion, and vehicle body data shown in (B) based on the reference data (including ID numbers and center positions of the spheres C to H) 101 shown in (A). (ID number, center position, and scanning data of each sphere F to H) and the construction member data (ID number, position data, and scan data of each sphere C to E) shown in (C) are coordinated Conversion is performed to obtain composite scanning data shown in (D). As shown in the image in FIG. 15, the combined scanning data is obtained by combining the vehicle body main body
[0052]
Next, in step S21, a
[0053]
Next, in step S22, the combined scanning data of the vehicle body W side and the building member W1 side combined in step S20 is cut by the
[0054]
By executing the above steps S4 to S22 for all the measurement sites (101 to 111), two-dimensional data of the gaps of all the measurement sites to which the indices A and B are fixed can be obtained.
[0055]
As described above, the measurement method of the present invention has five steps as shown in FIG. First, in the first step, which is an indicator mounting step, the indicators A and B, which serve as the basis for data composition, are fixed to the vehicle body W and the building member W1 where the clearance is to be measured. Next, as a second process which is a reference measurement process, the building member W1 is closed, and the three-dimensional measurement sensor 1 is used to photograph the indices A and B serving as a reference for synthesizing the scanning data. Remember. That is, the positions of the indices A and B are specified. Next, as a third step which is a shape measuring step, the building member W1 is left in an open state, and the shape of the opening surface of the vehicle body W is photographed by the three-dimensional measuring sensor 1 together with the index B. Memorize the shape. Further, the shape of the back surface of the building member W1 is photographed by the three-dimensional measurement sensor 1 together with the index A, and these shapes are stored.
[0056]
And as a 4th process which is a synthetic | combination process, the three-dimensional shape of the clearance gap between the building member W1 and the vehicle body W is obtained by synthesize | combining the respectively stored scanning data based on the parameter | index A and B of a 1st process.
[0057]
Next, as a fifth step, two-dimensional data of the gap is obtained by breaking the three-dimensional shape of the fourth step with the
[0058]
Therefore, the three-dimensional measuring sensor 1 is arranged at an arbitrary position that can be measured with respect to the building member W1 and the vehicle body W, and the shape of the gap is obtained by measuring the respective surface shapes and synthesizing these shapes. Therefore, work other than the measurement work for separating the building member W1 from the vehicle body W as in the prior art is not required, the time required for the inspection process can be shortened, and the productivity can be improved. Become.
[0059]
Further, since there is no need to reattach the building member W1 to the vehicle body W after the measurement, accurate measurement can be performed without degrading the reliability of the measurement.
[0060]
In each of the above-described steps, any one of the second step as the reference measurement step and the third step as the shape measurement step may be performed first. For example, the second step may be executed after the third step or may be executed simultaneously.
[0061]
In the present embodiment described above, the following effects can be obtained. That is, first, a reference index is given to the vehicle body W and the building member W1 in the first process as the index mounting process, and then the vehicle body W side and the building member W1 side in the second process as the reference measurement process. By measuring the two reference indices A and B with the three-dimensional measurement sensor 1, the construction member W1 is opened by the third process as the position determination of the two reference indices A and B and the shape measurement process. The shape of the surface on the main body W side and the shape of the back surface of the building member W1 are measured by the three-dimensional measuring sensor 1 including the reference index A or B on each side, and each shape is included in the reference index A or B. Then, the respective shapes stored in the shape measuring step in the fourth step as the combining step are combined based on the positions of the reference indices A and B specified in the reference measuring step. So as to obtain the shape of the gap. For this reason, work other than the measurement that separates the respective building members W1 as in the past becomes unnecessary, the time required for the inspection process can be shortened, and the productivity can be improved.
[0062]
Further, since it is not necessary to reattach the building member W1 to the vehicle body W after the measurement, accurate measurement can be performed without degrading reliability.
[0063]
Since the positions of both reference indicators A and B on the vehicle body W side and the building member W1 side are specified, and the shape of each side including the reference indicator A or B on each side is measured and stored, Even complicated shapes can be easily edited and post-processed by post-processing.
[0064]
Since each of the reference indices A and B includes at least three spheres C to E and F to H, the center positions of the spheres C to E and F to H can be measured from any position. Even if the measurement position by the original measurement sensor 1 is arbitrarily set, three-dimensional coordinates can be configured based on the center position coordinates of the three spheres C to E and F to H, and coordinate conversion is also easy.
[0065]
The reference indicators C to E and F to H of the vehicle body W side and the building member W1 are the values on the vehicle body W side or the building member W1 side outside or inside the vehicle body with the building member W1 closed. It is located close to each other on the surface on either side, and is placed so that it can be measured together with the constituent surface of the gap on the side where the reference index A or B is attached with the building member W1 open. . For this reason, also in the measurement from the back side of the building member W1 or the vehicle body W that forms the gap, the three-dimensional coordinates are obtained from the arbitrary measurement positions based on the center position coordinates of the three spheres C to E and F to H. It can be configured and coordinate conversion is easy.
[0066]
The six spheres C to E and F to H serving as reference indices on the vehicle body W side and the building member W1 side have different diameters, and the spheres C to C are obtained from the measurement images of the second step and the third step. Each time any one of H is extracted, an ID number corresponding to the diameter is assigned. For this reason, when synthesizing in the fourth step, identification of any of the same spheres C to H in the reference measurement step and the shape measurement step can be easily performed by the ID number, and the shape of the gap can be automatically obtained.
[0067]
The reference indices C to E and F to H of the vehicle body W side or the building member W1 can generate plane coordinates according to the positional relationship between the spheres C to E and F to H, and the obtained plane coordinates are Fix the cross section of the gap to match the direction to be obtained. For this reason, the cross-section cut position of the shape of the gap obtained in the synthesis process can be automatically specified. In addition, since the reference indices A and B are predicted and fixed in the section mounting surface in the index mounting step, the obtained two-dimensional data can be matched with the intended one.
[0068]
The reference indicators A and B of the vehicle body W side and the building member W1 are arranged at a plurality of gap measurement points on the periphery of the building member W1 as a set, and the reference measurement process and shape for each gap measurement point. Since the shape of the measurement process is grouped and the shape of the gap at the gap measurement location is obtained in the synthesis process, it is possible to work in stages from the index mounting process to the synthesis process.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a measuring apparatus used in a gap measuring method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing the same measurement procedure.
FIG. 3 is a perspective view showing indices (A) and (B) used in the measurement method of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view showing how to attach the indicators (A) and (B).
FIG. 5 shows in detail the first stage of the measurement procedure, (A) is an overall view, and (B) is a partially enlarged view.
FIG. 6 is an overall view showing in detail the second stage of the measurement procedure.
7A and 7B are an overall view (A) and a plan view (B) showing in detail the measurement of the vehicle body in the third stage of the measurement procedure.
FIGS. 8A and 8B are an overall view (A) and a plan view (B) showing in detail the measurement of the building member in the third stage of the measurement procedure.
FIG. 9 is a diagram illustrating a first stage of a measurement procedure.
FIG. 10A is a diagram showing a state of measurement in the second stage of the measurement procedure, and FIG. 10B is an image diagram showing an obtained measurement result.
FIG. 11A is a diagram showing a state of measurement of the vehicle body in the third stage of the measurement procedure, and FIG. 11B is an image diagram showing a measurement result obtained.
FIG. 12A is a diagram showing a state of measurement of a building member in the third stage of the measurement procedure, and FIG. 12B is an image diagram showing a measurement result obtained.
FIG. 13A is an initial flowchart of processing performed by the image processing apparatus.
FIG. 13B is a flowchart of processing subsequent to FIG. 13A performed by the image processing apparatus.
FIG. 13C is a flowchart of processing subsequent to FIG. 13B performed by the image processing apparatus.
FIG. 14 is an image diagram showing an image of coordinate conversion performed by the image processing apparatus divided into steps (A) to (D).
FIG. 15 is an image diagram of synthetic scanning data.
FIGS. 16A and 16B are image diagrams showing the generation state of a cross-sectional cut surface divided into (A) and (B).
FIG. 17 is two-dimensional data as an example of a gap formed between a vehicle body and a door as a building member.
FIG. 18 is a process chart showing a measurement process in the measurement method of the present invention.
[Explanation of symbols]
A, B indicators (standard indicators)
C ~ H Sphere
W Body body
W1 Building material
1 Three-dimensional measuring sensor
2 Image storage means
3 Image processing means
5, 9 Fixing means (magnet)
6, 8 Indicator body
7, 10 Reference part
Claims (6)
前記隙間を測定しようとする部位の車体本体と建付け部材の車体外面側若しくは車体内面側において、車体本体および建付け部材のいずれか一方の部材に固定する基準指標は、それ自身の表面の縁を越えて他方の部材の表面に基準指標部を突出させた状態で固定手段によりそれ自身の縁に近接した表面に固定すると共に、他方の部材に固定する基準指標は、前記一方の部材から突出させて配置された基準指標部に近接させて基準指標部を位置させた状態で固定手段によりそれ自身の表面に固定して、前記車体本体および建付け部材とに夫々基準指標を装着する指標装着工程と、
前記建付け部材を閉じた状態において、車体本体側および建付け部材側の両基準指標の基準指標部が同時に撮像画面に入るように三次元測定センサで測定することにより両基準指標の位置を記憶する基準測定工程と、
前記建付け部材を開いた状態において、車体本体の開口部の隙間を測定しようとする部位の表面の形状を車体に固定した基準指標を含めて同時に撮像画面に入るように前記三次元測定センサにより測定すると共に、前記建付け部材の周囲の隙間を測定しようとする部位の形状を建付け部材に固定した基準指標を含めて同時に撮像画面に入るように前記三次元測定センサにより測定し、夫々の形状を夫々の基準指標を含めて記憶する形状測定工程と、
前記形状測定工程において記憶した夫々の形状を、同時に記憶されている基準指標の位置と前記基準測定工程において記憶した前記基準指標の位置とに基づいて合成し、前記隙間の形状を得る合成工程と、からなることを特徴とする隙間測定方法。A gap measuring method for measuring a gap around a building member in an automobile body in which a building member is assembled in an opening formed in a vehicle body so as to be freely opened and closed,
The reference index to be fixed to either the vehicle body or the building member on the vehicle body outer surface side or the vehicle body inner surface side of the vehicle body main body and the building member at the site where the clearance is to be measured is the edge of the surface of itself. The reference indicator is fixed to the surface close to its own edge by the fixing means in a state where the reference indicator protrudes from the surface of the other member, and the reference indicator fixed to the other member protrudes from the one member. An index attachment for attaching the reference index to the body body and the building member, respectively, by fixing the reference index portion to the surface of the reference body by a fixing means in a state where the reference index portion is positioned close to the arranged reference index portion. Process,
In the state where the building member is closed, the positions of both reference indices are memorized by measuring with a three-dimensional measurement sensor so that the reference index portions of both the reference indices on the vehicle body side and the building member side enter the imaging screen at the same time. A reference measurement process to
With the three-dimensional measuring sensor, the shape of the surface of the part to be measured for the gap of the opening of the vehicle body main body is entered into the imaging screen at the same time including the reference index fixed to the vehicle body in the state where the building member is opened. with measured, including a reference index with a fixed shape of the site construction with member to be measured a gap around the construction with member was measured by the three-dimensional measuring sensor as simultaneously into the imaging screen, each of the A shape measurement process for storing the shape including each reference index,
Wherein each of the shapes stored in the shape measurement process, synthesized on the basis of the position of the reference index stored in the position and the reference measurement step of the reference index stored simultaneously, a synthesis step of obtaining the shape of the gap A gap measuring method characterized by comprising:
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