JP4512148B2 - 検査システム - Google Patents

Description

本発明は、検査システムに関する。詳しくは、ドアパネルの加工精度を検査する検査システムに関する。

自動車の製造工程において、ドアアセンブリは、ボディを組み立てる工程とは別の工程で組み立てられた後に、このボディの所定の位置に組み付けられる。
ドアアセンブリを組み立てる工程では、先ず、アウタパネルとインナパネルとを組み合わせて略矩形状のドアパネルを組立てて、このドアパネルの加工精度を検査することで良否を判定する。次に、良品と判定されたドアパネルに、ドアガラス、スピーカ、及びガーニッシュの他、ドアガラスをスライドする電装ユニット等の複数の部品を取り付けることでドアアセンブリが組み立てられる。

以上のように組み立てられたドアアセンブリは、複数のヒンジでドアパネルの一端側を片持ち支持することにより、ボディに対して開閉可能に組み付けられる。したがって、ドアアセンブリをボディに取り付けた実車の状態では、ドアパネルには複数の部品の重みによる荷重が作用し、ドアパネルは変形した状態となる。このため、上述のドアパネルの組立て及び加工精度の検査では、実車の状態で作用する荷重による変形を見込んでおく必要がある。

そこで、例えば特許文献１には、検査用ゲージにドアパネルをセットし、セットしたドアパネルを複数のセンサでセンシングすることにより、ドアパネルの加工精度を検査する検査システムが示されている。具体的には、この検査システムでは、先ず、ドアパネルを下端側及び側面から支持する支持機構が設けられた検査用ゲージに、ドアパネルを立てた状態でセットする。次に、このドアパネルの基準位置及び形状を複数のセンサで計測し、計測した基準位置及び形状に基づいて、実車の状態におけるドアパネルとボディとの間に生じる隙間や段差をコンピュータにより算出することで、ドアパネルの加工精度を検査する。
特開２００６−１５３８０５号公報

しかしながら、この検査システムでは、実車とは大きく異なる状態におけるドアパネルのセンシングに基づいて、ドアパネルの加工精度を検査する。したがって、実車の状態、すなわちドアパネルに複数の部品を取り付け、さらにこのドアパネルを片持ち支持した場合に生じるドアパネルの変形は、経験やテストに基づいて推定する必要がある。このため、ドアパネルの加工精度の検査において、実車の状態における変形を十分に見込むことができず、結果としてドアアセンブリの商品性が低下するおそれがある。

本発明は、ドアパネル等の複数の部品が取り付けられるワークについて、ワークの変形を十分に見込んだ検査が可能な検査システムを提供することを目的とする。

本発明の検査システムは、ワーク（例えば、後述のドアパネルＷ）と、当該ワークに取り付けられる複数の部品と、を備え、前記ワークがボディに支持されることで当該ボディに組み付けられるアセンブリ（例えば、後述のドアアセンブリ）について、前記ワークの加工精度を検査する検査システム（例えば、後述の検査システム１）であって、前記アセンブリを前記ボディに組み付ける場合と同一の姿勢で、前記ワークを支持する支持手段（例えば、後述の支持機構１０）と、当該支持手段により支持されたワークに対し、略鉛直方向に沿って所定の荷重を加える荷重再現手段（例えば、後述の荷重再現装置２０及び制御装置４０）と、当該荷重再現手段により前記ワークに荷重が加えられた状態で、前記ワークの所定の特徴部の位置を測定する測定手段（例えば、後述の測定装置３０）と、を備えることを特徴とする。

この発明によれば、アセンブリをボディに組み付ける場合と同一の姿勢でワークを支持し、この支持されたワークに対し略鉛直方向に沿って所定の荷重を加えた状態で、ワークの所定の特徴部の位置を測定する。ここで、アセンブリを構成する際にワークに取り付けられる複数の部品による重みを考慮した荷重をワークに加えることにより、アセンブリとしてボディに組み付けた場合に、ワークに作用する荷重を実際に加えた状態で、特徴部の位置を測定することができる。すなわち、実際にワークに荷重を加えた状態で特徴部の位置を測定することにより、ボディに組み付けた際におけるワークの変形を推定することなく検査できる。これにより、検査システムによる検査精度を向上することができる。

本発明の検査システムによれば、実際にワークに荷重を加えた状態で特徴部の位置を測定することにより、ボディに組み付けた際におけるワークの変形を推定することなく検査できる。これにより、検査システムによる検査精度を向上することができる。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本実施形態に係る検査システムの構成を示す模式図。
検査システム１は、例えば自動車の製造工場に設けられ、自動車の一部を構成するワークを検査対象とし、このワークの加工精度を検査する。

本実施形態では、アウタパネルとインナパネルとを合わせて構成された自動車のドアパネルＷを、検査システム１による検査対象のワークとする。すなわち、検査システム１でドアパネルＷの加工精度を検査した後には、このドアパネルＷに、ドアガラス、スピーカ、及びガーニッシュの他、ドアガラスをスライドする電装ユニット等の複数の部品を取り付けることにより、ドアアセンブリを製造する。さらに、製造したドアアセンブリは、ドアパネルＷの前端部ＷＦを片持ち支持することにより、自動車のボディに開閉可能に組み付けられる。

検査システム１は、支持手段としての支持機構１０と、荷重再現手段としての荷重再現装置２０と、測定手段としての測定装置３０と、これら支持機構１０、荷重再現装置２０、及び測定装置３０を制御する制御装置４０と、を備える。

支持機構１０は、床面に固定された支柱１９と、この支柱１９に設けられた第１パネル支持装置１１及び第２パネル支持装置１２と、を含んで構成され、ドアアセンブリとしてボディに組み付ける場合と同一の姿勢でドアパネルＷを支持する。

第１パネル支持装置１１及び第２パネル支持装置１２は、それぞれ、ドアパネルＷの前端部ＷＦを支持する略棒状の第１パネル支持治具１３及び第２パネル支持治具１４を備える。これらパネル支持装置１１，１２は、それぞれ、パネル支持治具１３，１４の支柱１９に対する位置及び姿勢を変更し、ドアパネルＷの前端部ＷＦを所定の姿勢で支持する。

図２は、ドアパネルＷの前端部ＷＦの構成を示す斜視図である。
ドアパネルＷの前端部ＷＦは、略平らに形成されるとともに、図示しない２つのヒンジブラケットがボルト固定される第１ヒンジ取付穴Ｗ１及び第２ヒンジ取付穴Ｗ２が形成されている。ドアパネルＷは、これらヒンジ取付穴Ｗ１，Ｗ２に取り付けられたヒンジブラケットを介してボディに組み付けられる。

第１パネル支持治具１３及び第２パネル支持治具１４の先端側には、それぞれ、支持ピン１５，１６が形成されており、これら支持ピン１５，１６をヒンジ取付穴Ｗ１，Ｗ２に挿入することで、ドアパネルＷを前端部ＷＦで支持する。

図１に戻って、荷重再現装置２０は、略棒状のフック２１と、このフック２１に略鉛直方向に沿って所定の大きさの荷重をかけるフック駆動装置２２と、を含んで構成される。

フック２１の先端側は、ドアパネルＷの後端部ＷＲのうち下端側に形成されたフック係止穴Ｗ３に係止する。
フック駆動装置２２は、支持機構１０により支持されたドアパネルＷに対し、フック２１を介してフック係止穴Ｗ３において、略鉛直方向に沿って所定の荷重を加える。フック駆動装置２２は、制御装置４０に接続されており、この制御装置から送信された制御信号に応じて動作する。

測定装置３０は、ドアパネルＷの周囲の床面に固定された複数の支柱３８，３９と、これら支柱３８，３９に設けられた複数の位置センサ３１，３２，３３を含んで構成され、ドアパネルＷに形成された複数の特徴部の位置を測定する。ここで、ドアパネルＷの特徴部とは、ドアパネルＷの加工精度を検査する際に、目安となる部分である。

位置センサ３１，３２，３３は、それぞれ、カメラとレーザ距離センサとを備える。このカメラは、ドアパネルＷにおける特徴部の位置を検出する。また、レーザ距離センサは、レーザ光をドアパネルＷへ射出し、その反射光を検出することにより、光源から特徴部までの距離を計測する。これにより、位置センサ３１，３２，３３は、それぞれ、ドアパネルＷに形成された各特徴部の３次元空間内における位置を検出する。また、これら位置センサ３１，３２，３３は、制御装置４０に接続されており、各特徴部の位置に関する検出信号を制御装置４０に送信する。

制御装置４０は、表示装置、入力装置、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及びハードディスク等のハードウェアを含んで構成される。図１には、これらハードウェアにより機能する機能ブロックとしての、記憶部４１、信号処理部４２、及び良否判定部４３のみを図示する。

記憶部４１には、上述のようにドアアセンブリをボディに組み付けた際に、このドアアセンブリのドアパネルＷに作用する荷重に関するデータが、車種ごとに格納される。
信号処理部４２は、記憶部４１に格納されたドアパネルＷに作用する荷重に関するデータに基づいて、この荷重を荷重再現装置２０により再現するためにフック２１に加える最適な荷重を算出し、算出した荷重に応じた制御信号をフック駆動部２２に送信する。
良否判定部４３は、測定装置３０の位置センサ３１，３２，３３から送信されたドアパネルＷの各特徴部の位置に関する検出信号を処理し、ドアパネルＷの加工精度の良否を判定する。より具体的には、位置センサ３１，３２，３３から送信された検出信号に基づいて、検出されたドアパネルＷの各特徴部の位置と、予め良品と判定されたドアパネルの各特徴部の位置とを比較し、この比較に基づいて良否を判定する。

以上のような検査システム１により、ドアパネルＷを検査する手順について説明する。
先ず、支持機構１０のパネル支持装置１１，１２により、ドアアセンブリとしてボディに組み付ける場合と同一の姿勢でドアパネルＷを支持する。
次に、荷重再現装置２０のフック２１をドアパネルＷのフック係止穴Ｗ３に係止させ、このフック２１に略鉛直方向に沿って荷重を加える。
次に、荷重再現装置２０によりドアパネルＷに荷重が加えられた状態で、ドアパネルＷの各特徴部の位置を測定装置３０の位置センサ３１，３２，３３により測定する。
次に、測定装置３０された各特徴部の位置に基づいて、ドアパネルＷの良否を判定する。

本実施形態によれば、以下のような作用効果がある。
ドアアセンブリをボディに組み付ける場合と同一の姿勢でドアパネルＷを支持し、この支持されたドアパネルＷに対し略鉛直方向に沿って所定の荷重を加えた状態で、ドアアセンブリＷの所定の複数の特徴部の位置を測定する。ここで、ドアアセンブリを構成する際にドアパネルＷに取り付けられる複数の部品による重みを考慮した荷重をドアパネルＷに加えることにより、ドアアセンブリとしてボディに組み付けた場合に、ドアパネルＷに作用する荷重を実際に加えた状態で、特徴部の位置を測定することができる。すなわち、実際にドアパネルＷに荷重を加えた状態で特徴部の位置を測定することにより、ボディに組み付けた際におけるドアパネルＷの変形を推定することなく検査できる。これにより、検査システム１による検査精度を向上することができる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
上記実施形態では、検査システム１の検査対象のワークとして、ドアパネルＷを用いたがこれに限るものではない。すなわち、実車時におけるワークが、検査時におけるワークから変形するものであれば、検査対象としてのワークはドアパネルに限らない。

上記実施形態では、荷重再現装置２０によりドアパネルＷの後端部ＷＲの下端側に形成されたフック係止穴Ｗ３に荷重を加えたが、荷重再現装置２０により荷重を加える位置及び数はこれに限らない。すなわち、荷重を加える位置及び数を増やすことで、実際にドアアセンブリとしてボディに組み付けた際に作用する荷重に近い荷重を加えることができるので、検査システムによる検査精度を向上できる。

本発明の一実施形態に係る検査システムの構成を示す模式図である。 前記実施形態に係るドアパネルの前端部の構成を示す斜視図である。

符号の説明

１…検査システム
Ｗ…ドアパネル（ワーク）
１０…支持機構（支持手段）
２０…荷重再現装置（荷重再現手段）
３０…測定装置（測定手段）
４０…制御装置（荷重再現手段）

Claims (1)

1. ワークと、当該ワークに取り付けられる複数の部品と、を備え、前記ワークがボディに支持されることで当該ボディに組み付けられるアセンブリについて、前記ワークの加工精度を検査する検査システムであって、
   前記アセンブリを前記ボディに組み付ける場合と同一の姿勢で、前記ワークを支持する支持手段と、
   当該支持手段により支持されたワークに対し、略鉛直方向に沿って所定の荷重を加える荷重再現手段と、
   当該荷重再現手段により前記ワークに荷重が加えられた状態で、前記ワークの所定の特徴部の位置を測定する測定手段と、を備えることを特徴とする検査システム。

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