JPH03252509A - 物品の端点測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車のバンパーなどの端部が湾曲した物品
の基準位置からの端点までの距離を測定する物品の端点
測定方法に関する。

〔従来の技術〕

自動車のバンパーの端部は車体の角から側面に回り込む
湾曲をしており、この端部が寸法誤差などで車体から不
本意に突出等していると自動車の見栄えが悪くなるので
、バンパーを車体に組付ける前に、バンパーの寸法測定
を行い、規定寸法のバンパーのみを車体に取付けるよう
にしている。

バンパーの寸法測定で重要なものにバンパーの端点測定
があり、これはバンパーの中心から端までの距離を測定
して全長等を求めるもので、この測定は例えば次のよう
に手作業で行われているのが一般的である。

バンパーを測定台上に、バンパーの中心を測定台の判定
基準位置に位置決めしてセットする。次に、測定台上の
バンパーの両端と対向する定位置に固定された基準板と
バンパーの端との間に手動でゲージを挿入して、バンパ
ーの端と基準板との距離を測定し、その測定結果からバ
ンパーの中心から端点までの長さを求める。

しかし、このような手動によるバンパーの端点測定は、
作業性が悪く、作業員の熟練度に測定値が左右されるこ
とがあって、信軌性に欠ける問題がある。そこで、バン
パーの端点測定を自動化することが要望され、この要望
からバンパーの端点を光学センサを使って自動測定する
方法が開発されている。このバンパーの端点自動測定方
法を、第４図を参照して説明する。

第４図はバンパ一端点測定位置の平面図で、測定台（１
）上にバンパー（２）を、その中心点ＰＯを測定台（１
）の測定基準位置に合わせて位置決めセットする。バン
パー（２）は長尺な直線状の本体部（２ａ）と、その両
端より後方に湾曲した端部（２ｂ）　　（２ｃ）よりな
り、端部（２ｂ）　　（２ｃ）の最端が測定される端点
Ｐ、、Ｐ２である。このバンパー（２）の前方に、バン
パー（２）の本体部（２ａ）と平行な方向に移動可能に
光学センサ（３）を配置し、光学センサ（３）をバンパ
ー本体部（２ａ）の中心から一方の端部（２ｂ）に向け
て平行移動させる。光学センサ（３）はバンパー（２）
に投光したスリット光のバンパー（２）からの反射光を
受光して、バンパー（２）の表面の画像信号を取り出す
もので、光学センサ（３）がバンパー（２）の本体部（
２ａ）に対して平行移動している間の光学センサ（３）
からの画像信号の輝度レベルは所定のピーク値を保ち、
光学センサ（３）がバンパー（２）の端部（２ｂ）の前
方に達した自転から光学センサ（３）における前記輝度
レベルが端部（２ｂ）の湾曲カーブに応じて下がる。そ
して、光学センサ（３）が端部（２ｂ）の端点Ｐ１の前
方を通過する時点で、光学センサ（３）へのバンパー（
２）からの反射光が無くなり、前記輝度レベルが最低レ
ベルになる。この最低輝度レベルのときの光学センサ（
３）のバンパー（２）の中心点Ｐｏからの移動距離の検
出で、バンパー（２）の中心点Ｐｏからの端点Ｐ、の距
離の測定が行われる。１つの端点測定が完了すると、同
じ要領で残りの端点Ｐ２の測定が行われる。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記端点測定方法は、自動化が可能で作業性良く端点測
定ができるが、光学センサをロボットアームなどで移動
させるときの移動位置の変動や、バンパーに対する光学
センサの傾きが原因で、バンパーの端点測定精度が大き
くばらつき、信鯨性に欠ける問題が残されていた。

本発明は、これら端点測定の自動化に伴う問題点に鑑み
てなされたもので、自動車のバンパーなどの物品の端点
測定を光学センサを使って自動、かつ、高精度に行える
信鯨性の高い物品の端点測定方法を提供することを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は上記目的を達成するため、端部から湾曲した物
品に対して、物品の端方向に平行移動する光学センサか
らの物品画像信号の輝度レベルを測定し、光学センサが
物品の端部に達して前記輝度レベルがピーク値から所定
のレベルに低下したときの光学センサの移動方向の座標
点に、この座標点から同一座標軸上で想定される物品端
点までの距離に相当する予め設定されたオフセット量を
加えた座標点に基づ（第１の端点測定値と、光学センサ
が物品の端点に対向する位置に達して前記輝度レベルが
最低レベルになったときの光学センサの座標点に基づく
第２の端点測定値との差を求め、この差と予め設定され
た端点判定基準値の比較結果で前記第１、第２の端点測
定値のいずれか一方を最終測定値としたことを特徴とす
る。

〔作用〕

上記本発明における第１の端点測定値は物品端部が正常
寸法である場合に相当する仮想値であり、第２の端点測
定値は実測値であり、この２つの端点測定値の差は物品
端部の寸法誤差に相当して、その寸法誤差が許容範囲に
あるか否かを前記差と所定の端点測定基準値の比較で行
って、許容範囲にある判定結果で仮想の端点測定値を最
終測定値とし、許容範囲外にある判定結果で実測の測定
値を最終測定値にすることで、端点測定値のばらつきが
少なくなり、正確度が増す。

〔実施例〕

以下、本発明方法の具体的実施例を第１図乃至第３図を
参照して説明する。

第１図は本発明を実施する上記自動車のバンパー（２）
の端点測定装置の斜視図、第２図はその要部の平面図で
、測定台（１）に位置決めセットされたバンパー（２）
の前方に光学センサ（４）が、バンパー（２）の本体部
（２ａ）と平行なＹ軸方向と、Ｙ軸と直交するＸ軸、Ｚ
軸方向に移動可能に配置される。光学センサ（４）はＣ
ＣＤカメラなどに使用される３次元視覚センサで、例え
ばロボットアーム（５）の先端に取付けられている。本
発明は、光学センサ（４）をバンパー（２）の前方でＹ
軸方向に移動させ、光学センサ（４）からのバンパー画
像信号の輝度レベルを測定して、この測定結果から第４
図の従来方法で得られるものに相当する１つの端点測定
値と、予め実測された実験データに基づいて測定される
仮想的な１つの端点測定値を求め、この２つの端点測定
値のいずれか１つを選択して最終の端点測定値と判定す
るようにしたもので、これを具体的に詳しく説明する。

光学センサ（４）をバンパー（２）の本体部（２ａ）の
中心点ＰＯから１つの端部（２ｂ）に向けてＹ軸方向に
移動させ、光学センサ（４）からの画像信号の輝度レベ
ルを測定すると、光学センサ（４）がバンパー（２）の
本体部（２ａ）を平行移動する間の輝度レベルは、第３
図のＹ軸上での輝度レベルグラフの直線部分のピーク値
を保つ。光学センサ（４）がバンパー（２）の端部（２
ｂ）の湾曲部分に達すると、その湾曲部分のカーブに応
じて輝度レベルが低下していく。ここで輝度レベルがピ
ーク値より所定のレベルまで、例えばピーク値の８０％
まで低下したときの光学センサ（４）のＹ軸上での座標
点Ｙ、に相当するバンパー（２）の端部（２ｂ）での検
査点をＱとすると、この検査点Ｑの端部（２ｂ）におけ
る位置はほぼ決まっており、検査点Ｑから端部（２ｂ）
の端点Ｐ、までのＹ軸方向での距離り、は端部（２ｂ）
の変形、寸法誤差で変わる。ここで、仮にバンパー（２
）の端部（２ｂ）が異常寸法のもので、第２図の鎖線に
示す端部（２ｂ）が正常寸法のものであるとし、上記検
査点Ｑから正常端部（２ｂ）の端点Ｐ、′までのＹ軸方
向の所定の距離をＬ２とすると、光学センサ（４）が座
標点Ｙ、からＹ軸方向に前記距離Ｌ２だけ移動する移動
量のオフセット量Ｙｏを予め実測データにより求めてお
いて、座標点Ｙ□にオフセット量Ｙｏを加えた座標点Ｙ
２を演算し、この座標点Ｙ２からバンパー（２）の仮想
端点Ｐ、°のＹ座標である第１の端点測定値Ｍを求める
。

さらに、光学センサ（４）を上記座標点Ｙ１からＹ軸方
向に移動させ、光学センサ（４）がバンパー（２）の端
部（２ｂ）の端点Ｐ、の前方に達して、光学センサ（４
）の画像信号の輝度レベルが最低レベルになったときの
光学センサ（４）のＹ軸での座標点Ｙ３を求め、この座
標点Ｙ、がらバンパー（２）の端点Ｐ、のＹ座標である
第２の端点測定値Ｎを求める。この第２の端点測定値Ｎ
は、第４図で説明した従来方法による端点測定値に相当
する。

以上のように、光学センサ（４）がバンパー（２）の端
点Ｐ１の測定位置まで移動して得られた仮想の第１の端
点測定値Ｍは、光学センサ（４）の位置変動などでほと
んど影響を受は無い安定した値であり、実測による第２
の端点測定値Ｎは光学センサ（４）の傾きや移動位置の
変動などで多少の誤差成分を含む。ここで、２つの端点
測定値ＭとＮが同一か問題無い程度に極近像しておれば
、第１の端点測定値Ｍを最終測定値として判定し、第１
の端点測定値Ｍと第２の端点測定値Ｎが大きく相違して
いるときは、バンパー（２）の端部（２ｂ）の寸法誤差
が大きい場合であって、この場合は実測の第２の端点測
定値Ｎを最終測定値と判定することが、よりばらつきの
少ない正確な端点測定値を得る上で有効であることが実
験の結果分かった。

そこで、次に、第１の端点測定値Ｍと第２の端点測定値
Ｎの差の絶対値を求める。具体的には、第１の端点測定
値Ｍに相当する（Ｙ２　　Ｙｌ）座標と第２の端点測定
値Ｎに相当するＹ３座標の次式の差αを求める。

と比較する。そして、差αが端点判定基準より大きけれ
ば、バンパー（２）の端部（２ｂ）の寸法誤差が大きく
、従って、この場合は実測の第２の端点測定値Ｎを最終
値と判定し、逆に、差αが端点判定基準値と同一か小さ
い場合は、バンパー（２）の端部（２ｂ）の寸法誤差が
微小であることから、この場合は仮想の第１の端点測定
値Ｍを最終測定値と判定する。

以上の端点測定が完了すると、次はバンパー（２）の他
の片端部（２Ｃ）の端点測定を上記と同様にして行う。

また、このような端点測定と平行して、必要に応じて光
学センサ（４）をバンパー（２）に対して上下のＸ軸方
向に移動させて、端点測定を多方向から行うようにして
もよい。

なお、本発明は自動車のバンパーの端点測定方法に限ら
ず、端部が湾曲して、その端点の光学的を自動測定が困
雛である物品であれば効果的に適用できる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、物品の湾曲した端部の端点を光学セン
サで測定した第１の端点測定値は物品が正常寸法に相当
する仮想値であり、第２の端点測定値が実測値であり、
この２つの端点測定値の差は物品の端部の寸法誤差に相
当して、これ前記寸法誤差が許容範囲にあって問題無い
か否かの判定基準となる端点判定基準値と比較して、そ
の比較結果から第１と第２の端点測定値のいずれかを最
終測定値に選択することで、より正確でばらつきの少な
い、従って信頼性の高い物品の端点測定ができるように
なり、特に、自動車のバンパーの端点測定においては、
作業性を一段と高める効果大なる端点測定方法が提供で
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の端点測定方法を説明するも
ので、第１図は測定装置の要部の斜視図、第２図はその
部分平面図、第３図は端点測定の動作原理を説明するた
めの光学センサの移動座標と輝度レベルの関係を示すグ
ラフ図である。 第４図は従来の物品の端点測定方法を説明するため測定
装置の平面図である。 （２）　−物品、　　　（４）・−光学センサ。 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）端部から湾曲した物品に対して、物品の端方向に
   平行移動する光学センサからの物品画像信号の輝度レベ
   ルを測定し、光学センサが物品の端部に達して前記輝度
   レベルがピーク値から所定のレベルに低下したときの光
   学センサの移動方向の座標点に、この座標点から同一座
   標軸上で想定される物品端点までの距離に相当する予め
   設定されたオフセット量を加えた座標点に基づく第１の
   端点測定値と、 光学センサが物品の端点に対向する位置に達して前記輝
   度レベルが最低レベルになったときの光学センサの座標
   点に基づく第２の端点測定値との差を求め、この差と予
   め設定された端点判定基準値の比較結果で前記第１、第
   ２の端点測定値のいずれか一方を最終測定値としたこと
   を特徴とする物品の端点測定方法。