JPH0526632A - 隙間測定方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 自動車のドアの内側のドアシールが取付けら
れる取付部とこれに対向する車体の開口部とによって形
成される空間の代表位置における寸法を比較的簡易に行
なうことのできる隙間測定方法を提供すること。 【構成】 まず、基準となるドア４０及び車体４４の外
観形状をそれらの位置を考慮しつつ測定し、次に、ドア
４０の表側及び裏側の形状並びに車体４４のドア開口部
４２の表側の形状を測定する。そして、以上の測定によ
って得られたそれぞれの形状を画像処理によって合成し
てドアと車体とによって形成される空間の形状を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばドアの内側のド
アシールが取付けられる取付部とこれに対向する車体の
開口部との隙間を測定する隙間測定方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車の車体を構成する各種パネルは、
車体の構造や剛性に応じて多種多様な形状にプレス成形
されており、大多数は、車体フレームに溶接されて組立
てられている。このような各種パネルは、例えばプレス
加工不良や溶接不良による歪みや変形等が発生すると、
直接的に車体の構造や剛性に悪影響を及ぼすことになる
ので、従来は、プレス加工後や溶接加工後に、加工した
パネルの形状が適切な形状になっているか否かを判断す
るために、検査工程において加工したパネルの表面の形
状を測定している。

【０００３】このようなパネルの測定は、一昔前まで
は、夫々のパネルの形状に応じたいわゆるゲージを用い
て行なわれていたが、品質上の問題や作業性が悪いこと
やコスト高になることから、最近では、例えば特開昭６
４−１０１１７号公報に開示されているようないわゆる
光切断法による測定を行なう測定装置を用いて行なわれ
ることが主流になっている。

【０００４】光切断法による測定装置としては、従来に
は例えば図１３に示すようなものがあり、図示する測定
装置は、スリット光源４が照射したスリット状のスリッ
ト光がパネル２の表面に反射して形成される反射光をカ
メラユニット５のＣＣＤカメラ６が入力し、これが出力
するその反射光に相当する画像データを画像処理装置３
が画像処理することによって、パネル２の表面の形状を
測定するようになっている。

【０００５】又、車体には、そのようなパネルにより形
成されたドアやフードやトランクリッドが開閉自在に取
付けられており、これらの開閉部材の端部には、閉じた
状態において車体に密着するシール部材が取り付けられ
ている。例えば、図１４に示すようにドア４０の内側端
部には、ドアシール４１が取付けられており、ドア４０
が閉じると、図示するようにドアシール４１がドア開口
部４２に密着して車内への水、粉塵等の進入を防止する
ようになっている。

【０００６】ところが、このドアシール４１がドア開口
部４２に密着しないと水や粉塵等の侵入を確実に防止す
ることができなかったり、又ドア４０とドア開口部４２
との隙間が広すぎると、走行中に風切り音が大きくなる
等の問題も発生するために、従来は、上記パネルの場合
と同様に、ドア４０を車体４４に取付けた際にドア４０
とドア開口部４２との間に形成される隙間、具体的には
ドアシール４１が取り付けられるドア４０の取付部４３
と開口部４２との隙間Ｌ１及びＬ２を測定し、この隙間
が許容範囲内であるか否かを検査している。

【０００７】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以下のように行なっ
ている。

【０００８】まず、車両を３次元測定装置の測定台に載
置し、ドア４０を閉じた状態で車体４４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
４０を取り外して開口部４２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４０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
４４全体の形状に基づいて開口部４２の形状及びドア４
０の内側の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Ｌ１，Ｌ２の寸法を求
め、これが許容範囲内になっているか否かを検査する。
隙間Ｌ１，Ｌ２が許容範囲内になっている場合には、外
したドア４０を車体４４に取付け、閉じた状態にしてお
き、再度車体全体の外観形状を測定してこれが最初に測
定した形状に一致するように、ドア４０の取付けを調節
し、一方、隙間Ｌ１，Ｌ２が許容範囲内になっていない
場合には、許容範囲内になるようにドア４０の取付けを
調節する。

【０００９】このように、従来は、車体４４とドア４０
の形状を３次元測定装置を用いて測定し、これに基づい
てドアシール４１による車内密閉が確実に行なえるよう
にドア４０の車体４４への取付けを調節するようにして
いる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところが、従来の３次
元測定装置は、形状を測定するセンサが測定台に載置さ
れた車両に対して縦、横、高さ方向に移動するようにな
っている、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表面の形状を
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。

【００１１】本発明はこのような従来の問題点を解決す
るために成されたものであり、例えば自動車のドアの内
側のドアシールが取付けられる取付部とこれに対向する
車体の開口部との隙間を、作業性良く、信頼性が低下す
ることがない正確な測定が行なえる隙間測定方法を提供
することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明は、被測定部材の表面にスリット光を照射する
照射手段と、スリット光の被測定部材の表面からの反射
光を認識する認識手段とを一体化した測定ユニットを備
え、認識手段が認識した反射光の形状に基づいて被測定
部材の表面の形状を光切断法に従って測定する測定装置
を用いて、一方の第１被測定部材に対して接近した際に
所定の間隔を隔てた隙間を形成するように他方の第２被
測定部材が前記第１被測定部材に離間接近自在に取り付
けられた被測定部材の前記隙間の形状を測定する測定方
法であって、第１被測定部材と第２被測定部材とが前記
隙間を保持した状態の第１被測定部材と第２被測定部材
との外観形状を前記測定装置により測定することによっ
て、第１被測定部材と第２被測定部材との位置を特定す
る第１工程と、第１被測定部材の表面の形状及び第２被
測定部材の表裏面の形状を前記測定装置により測定して
夫々の形状を記憶する第２工程と、該第２工程において
記憶した夫々の形状を前記第１工程において特定した前
記位置に基づいて合成し、前記隙間の形状を得る第３工
程とを有することを特徴とする。

【００１３】

【作用】以下に本発明の隙間測定方法の作用を説明す
る。

【００１４】まず、第１被測定部材と第２被測定部材と
を隙間を保持した状態にしておき、これらの第１被測定
部材と第２被測定部材との外観形状を測定装置により測
定する。具体的には、測定ユニットを第１被測定部材と
第２被測定部材との表面に対して測定可能な任意位置に
配置して、この測定ユニットを作動させることによっ
て、認識手段が入力する第１被測定部材と第２被測定部
材との表面形状を画像処理し、入力した状態のそれらの
形状を記憶する。つまり、第１被測定部材と第２被測定
部材との位置を特定する。

【００１５】次に、同様に測定ユニットを第１被測定部
材の表面、第２被測定部材の表面及び第２被測定部材の
裏面に対して測定可能な任意位置に配置し、この測定ユ
ニットを作動させて第１被測定部材の表面及び第２被測
定部材の表裏面の形状を測定し、これにより得られた夫
々の形状を記憶する。

【００１６】そして、記憶した第１被測定部材の表面及
び第２被測定部材の表裏面の形状を最初に特定した第１
被測定部材と第２被測定部材との位置に基づいて合成す
ることによって、前記隙間の形状が得られる。具体的に
は、夫々の測定における夫々の被測定部材に対する測定
ユニットの測定角度及び測定位置に基づいて夫々の測定
により得た夫々の形状を縮小、拡大、回転等の画像処理
を行ない、最初に特定した第１被測定部材と第２被測定
部材との位置に合せて合成する。これにより形成された
第１被測定部材と第２被測定部材との形状には、前記隙
間が形成されていることになる。

【００１７】このように、測定ユニットを夫々の被測定
部材に対して測定可能な任意の位置に配置して夫々の被
測定部材の表面の形状を測定し、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、従来のように夫
々の被測定部材を分離させる作業が必要なく、測定作業
以外の作業が不必要になる。又、測定後に第２被測定部
材を第１被測定部材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なえるように
なる。

【００１８】

【実施例】以下に、本発明の隙間測定方法を図面に基づ
いて詳細に説明する。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及び図３
は、図１に示す夫々の測定ユニットの説明図である。
又、図４は、図１に示す測定装置の動作フローチャート
であり、図５〜図８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。さらに、図９は、図１に示す測
定装置による本発明の隙間測定方法を示す測定作業工程
順を示す図であり、図１０〜図１２は、他の実施例の説
明図である。尚、夫々の図において従来の技術で説明し
た部材と同一部材には同一符号が付してある。

【００１９】図１に示すように、本実施例の隙間測定方
法で使用する測定装置には、３つの測定ユニット２０が
備えられている。これらの測定ユニット２０ａ〜２０ｃ
は、従来と同様に被測定部材の表面に形成される反射光
をビデオ信号に変換し、これを対応する画像処理装置３
ａ〜３ｃに出力するようになっている。画像処理装置３
ａ〜３ｃは、入力したビテオ信号を画像処理し、反射光
が示す被測定部材の表面の形状を画像として形成するよ
うになっている。さらに、夫々の画像処理装置３ａ〜３
ｃは、画像合成装置５０に接続されており、この画像合
成装置５０は、夫々の画像処理装置３ａ〜３ｃが形成し
た夫々の画像を入力し、これらを拡大、縮小、回転等の
画像処理を行ないつつ合成を行なうようになっている。
尚、第２測定ユニット２０ｂと第３測定ユニット２０ｃ
とは、図６に示すように測定し易いように治具６０によ
り相互の位置が固定されている。

【００２０】夫々の測定ユニット２０は、図２及び図３
に示すように構成されている。図２に示すように、測定
ユニット２０には、前記照射手段としてのスリット光源
２１が２つ備えられている。これらのスリット光源２１
は、従来の測定ユニット１のスリット光源４と同様の図
示省略する半導体レーザー素子、コリメータレンズ及び
シリンドリカルレンズが円柱状の外周ケース２２内に内
蔵されており、これらにより形成されたスリット光を、
外周ケース２２に形成された光照射口２３から外部に照
射するようになっている。夫々のスリット光源２１は、
基台２４に固定されたホルダ２５に保持されており、こ
の基台２４には、ホルダ２５が保持しているスリット光
源２１に対していわゆる光切断法による表面形状の測定
が可能な位置関係となるように前記認識手段としてのカ
メラユニット５が固定されている。

【００２１】ホルダ２５は、図３に示すようになってい
る。ホルダ２５には、スリット光源２１の外周ケース２
２を保持する保持穴３０が形成されている。この保持穴
３０は、同図部分断面図に示すように、外周ケース２２
の外径よりも数mm大径の調節部３１と、外周ケース２２
に対してＨ７程度のはめあい公差の径の嵌合部３２と光
照射口２３に合せてスリット光が通過できる径の光照射
口部３３とが形成されたいわゆる段付穴に形成されてい
る。又、夫々の保持穴３０は、夫々のスリット光源２１
から照射される夫々のスリット光が長手方向において相
互に重なるように対照的に傾斜してホルダ２５に形成さ
れている。つまり、保持穴３０にスリット光源２１が装
着されると、夫々のスリット光源２１が出力した夫々の
スリット光が、カメラユニット５のＣＣＤカメラ６が認
識できる認識範囲内において重なるようになっている。

【００２２】そして、スリット光源２１は、光照射口２
３を光照射口部３３に向けて保持穴３０に装着されてお
り、光照射口２３側の外周ケース２２の端部が嵌合部３
２に嵌合し、その端部が止めねじ３４によって、他端部
が四方からの止めねじ３５〜３８によってホルダ２５に
固定されている。

【００２３】これにより、これらのスリット光源２１を
作動させると、図示するようにパネル２の表面に夫々の
スリット光が重なった状態の反射光が形成されるので、
図示するような凹部が形成されていても、この凹部の形
状を確実に測定することができるようになっている。

【００２４】又、夫々のスリット光源２１は、止めねじ
３５〜３８のねじ込み量を調節することによって、照射
するスリット光の照射方向を調節することができるよう
になっている。止めねじ３７，３８のねじ込み量を調節
することよって、スリット光の長手方向に対する直角方
向のスリット光の調節が行なえるようになっており、
又、止めねじ３４〜３８を緩めておき、スリット光源２
１自身を回転させることによって、スリット光の長手方
向の向きを調節することができるようになっている。そ
して、夫々のスリット光源２１は、止めねじ３４〜３８
により、夫々の出力するスリット光の光軸が基準となる
光軸に一致するように調節されている。尚これらの止め
ねじ３４〜３８は、調節終了後にいわゆるネジロック材
により緩み止めが施されている。

【００２５】そして、このように構成された測定ユニッ
ト２０を備えた測定装置は、図４に示す動作フローチャ
ートに従って動作するようになっており、これにより、
例えば従来の自動車のドア４０のドアシール４１が取り
付けられる取付部４３と開口部４２との隙間の形状を測
定することができるようになっている。

【００２６】以下にこの測定内容を図４の動作フローチ
ャートと図５〜図８に基づいて説明する。まず、ドア４
０を閉じておき、図５に示すように第１測定ユニット２
０ａをドア４０と車体４４との外観形状が測定できる位
置に配置する。このとき、予め設定された測定基準角度
に対する第１測定ユニット２０ａの測定角度θ１を求め
ておく。そして、測定装置を作動させることよって、第
１測定ユニット２０ａは、その外観形状に相当する反射
光を入力し、これをビデオ信号に変換して第１画像処理
装置３ａに出力する。第１画像処理装置３ａは、入力し
たビデオ信号を画像処理してその反射光により示された
前記外観形状である図８（Ａ）に示す第１画像を形成
し、これを画像合成装置５０に出力する。画像合成装置
５０は、入力したこの第１画像を記憶する。これによ
り、ドア４０と車体４４との位置が特定されたことにな
る。さらに、前記測定角度θ１を画像合成装置５０に入
力し、これを記憶させる（Ｓ１，２）。

【００２７】次に、ドア４０を開き、図６に示すように
第２測定ユニット２０ｂ及び第３測定ユニット２０ｃを
ドア４０の表裏面の形状が測定できる位置に配置する。
このとき、上記の場合と同様に予め設定された測定基準
角度に対する夫々の測定ユニット２０ｂ，２０ｃの測定
角度θ２，θ３を求めておく。そして、測定装置を作動
させることよって、第２測定ユニット２０ｂ及び第３測
定ユニット２０ｃは、ドア４０の表面及び裏面の形状に
相当する反射光を入力し、これらを夫々ビデオ信号に変
換して第２画像処理装置３ｂ及び第３画像処理装置３ｃ
に出力する。夫々の画像処理装置３ｂ，３ｃは入力した
ビデオ信号を画像処理して図８（Ｂ）に示すドア４０の
表面の形状を示す第２画像及び図８（Ｃ）に示すドア４
０の裏面の形状を示す第３画像を形成し、これらを画像
合成装置５０に出力する。画像合成装置５０は、入力し
たこれらの第２画像及び第３画像を記憶する。さらに、
前記測定角度θ２，θ３を夫々画像合成装置５０に入力
し、これらを記憶させる（Ｓ３〜６）。

【００２８】さらに、ドア４０を開いた状態のまま、図
７に示すように第１測定ユニット２０ａを車体４４のド
ア開口部４２表面の形状が測定できる位置に配置する。
このとき、上記夫々の場合と同様に予め設定された測定
基準角度に対する第１測定ユニット２０ａの測定角度θ
４を求めておく。そして、測定装置を作動させることよ
って、第１測定ユニット２０ａは、ドア開口部４２の表
面の形状に相当する反射光を入力しこれをビデオ信号に
変換して第１画像処理装置３ａに出力する。第１画像処
理装置３ａは、入力したビデオ信号を画像処理して図８
（Ｄ）に示すドア開口部４２の表面の形状を示す第４画
像を形成し、これを画像合成装置５０に出力する。画像
合成装置５０は、入力した第４画像を記憶する。さら
に、前記測定角度θ４を画像合成装置５０に入力し、こ
れらを記憶させる（Ｓ７，８）。そして、夫々の画像を
入力した画像合成装置５０は、まず、第２画像及び第３
画像を夫々に対応する測定角度θ２，θ３回転させ、ド
ア４０の形状となるように画像合成を行なって、図８
（Ｅ）に示すドア４０の形状を示す第５画像を形成しこ
れを記憶する（Ｓ９）。さらに、画像合成装置５０は、
第１画像及び第４画像を夫々に対応する測定角度θ１，
θ４回転させ、第１画像に第５画像及び第４画像が重な
るように、画像合成を行ない、図８（Ｆ）に示すように
ドア開口部４２と取付部４３との隙間の形状を画像によ
り形成する（Ｓ１０）。

【００２９】これにより、この画像に基づいて図８
（Ｆ）に示す隙間Ｌ１，Ｌ２の測定が容易に行なえるよ
うになる。

【００３０】このように、本発明の測定方法は、図９に
示すように３つの測定工程となっている。まず第１工程
として、ドア４０を閉状態にしておき、画像合成を行な
うための基準となるドア４０及び車体４４の外観形状を
第１測定ユニット２０ａで撮影してこの形状を記憶す
る。つまり、第１被測定部材と第２被測定部材との位置
を特定する。次に、第２工程として、ドア４０を開状態
にしておき、ドア４０の表裏面の形状を第２測定ユニッ
ト２０ｂ及び第３測定ユニット２０ｃで、又、車体４４
のドア開口部４２表面の形状を第１測定ユニット２０ａ
で夫々撮影し、これらの形状を記憶する。

【００３１】そして、第３工程として、夫々記憶した形
状を合成することによって、ドア開口部４２と取付部４
３との隙間の形状を画像で得る。

【００３２】したがって、測定ユニット２０をドア４０
と車体４４とに対して測定可能な任意の位置に配置し、
夫々の表面の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、従来のようにドア４
０を車体４４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。

【００３３】又、測定後にドア４０車体４４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なえるようになる。

【００３４】尚、ドア４０及び車体４４に対する夫々の
測定ユニット２０の固定方法は任意で良く、人手により
固定したり、固定部材を用いて固定したり、又、従来の
ようにロボットのハンドに固定しておき、自動的に測定
を行なうようにしても良いのは、もちろんである。

【００３５】又、本実施例では、ドア４０の表裏面の形
状の画像を得るために、図６に示すように治具６０によ
り連結された２つの第２測定ユニット２０ｂ及び第３測
定ユニット２０ｃを用いたが、これに限らず第１測定ユ
ニット２０ａで順にドア４０の表裏面を測定するように
しても良い。

【００３６】さらに、例えば図１０に示すように、反射
鏡７０，７１を用いて１つの測定ユニット２０でドア４
０の表裏面の形状を同時に測定するようにしても良い。
この場合には、反射鏡７１に反射したスリット光がドア
４０の裏面に照射され、このスリット光により形成され
たドア４０の裏面の表面形状が反射鏡７０に写されるこ
とになるので、画像合成装置５０には、図１１に示すよ
うにドア４０の表面の形状に相当する画像７５及び裏面
の形状に相当する画像７４が記憶されることになる。こ
れにより、画像合成装置５０は、画像７４を反射鏡７０
の傾斜角度に基づいて回転させ、図１２に示す画像を形
成することによって、ドア４０の表裏面の形状を示す画
像を得ることができる。

【００３７】

【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発
明にあっては以下のような効果を奏することになる。測
定ユニットを夫々の被測定部材に対して測定可能な任意
の位置に配置して夫々の被測定部材の表面の形状を測定
し、これらの形状を合成して隙間の形状を得るようにし
ているから、従来のように夫々の被測定部材を分離させ
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。又、測定後に第２被測定部材を第１被測定
部材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なえるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の隙間測定方法に使用する測定装置の概
略構成図である。

【図２】図１に示す夫々の測定ユニットの説明図であ
る。

【図３】図１に示す夫々の測定ユニットの説明図であ
る。

【図４】図１に示す測定装置の動作フローチャートであ
る。

【図５】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６】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７】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８】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９】図１に示す測定装置による本発明の隙間測定方
法を示す測定作業工程順を示す図である。

【図１０】他の実施例の説明図である。

【図１１】他の実施例の説明図である。

【図１２】他の実施例の説明図である。

【図１３】従来の測定装置の説明図である。

【図１４】従来の測定方法の説明図である。

【符号の説明】

３ａ…第１画像処理装置、３ｂ…第２画像処理装置、３
ｃ…第３画像処理装置、５…カメラユニット（認識手
段）、６…ＣＣＤカメラ（認識手段）、２０ａ…第１測
定ユニット、２０ｂ…第２測定ユニット、２０ｃ…第３
測定ユニット、２１…スリット光源（照射手段）、５０
…画像合成装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 被測定部材の表面にスリット光を照射す
   る照射手段と、スリット光の被測定部材からの反射光を
   認識する認識手段とを一体化した測定ユニットを備え、
   認識手段が認識した反射光の形状に基づいて被測定部材
   の表面の形状を光切断法に従って測定する測定装置を用
   いて、一方の第１被測定部材に対して接近した際に所定
   の間隔を隔てた隙間を形成するように他方の第２被測定
   部材が前記第１被測定部材に離間接近自在に取り付けら
   れた被測定部材の前記隙間の形状を測定する測定方法で
   あって、 第１被測定部材と第２被測定部材とが前記隙間を保持し
   た状態の第１被測定部材と第２被測定部材との外観形状
   を前記測定装置により測定することによって、 第１被測定部材と第２被測定部材との位置を特定する第
   １工程と、 第１被測定部材の表面の形状及び第２被測定部材の表裏
   面の形状を前記測定装置により測定して夫々の形状を記
   憶する第２工程と、 該第２工程において記憶した夫々の形状を前記第１工程
   において特定した前記位置に基づいて合成し、前記隙間
   の形状を得る第３工程とを有することを特徴とする隙間
   測定方法。