加工残厚の測定方法及び測定装置
【課題】樹脂部材の加工残厚をリアルタイムで測定可能として作業時間を短縮させた加工残厚の測定方法及び測定装置を提供することを目的とする。
【解決手段】溝成形部材２１によって樹脂部材１０にティアライン１１を形成し、ティアライン形成後により残された樹脂部材１０の加工残厚を測定する加工残厚の測定方法であって、前記樹脂部材１０のティアライン形成面１０ａの裏側に渦流センサ３３を配置し、渦流センサ３３により樹脂部材１０に差し込まれた状態の前記溝成形部材２１に渦電流を誘起して、誘起された渦電流に基づく出力電圧を検出する検出工程と、該検出工程によって検出された出力電圧から、該渦流センサ３３と溝成形部材２１との距離Ｄを演算して、樹脂部材１０の溝加工部１２の厚さＬを求める測定工程とを有する。
【解決手段】溝成形部材２１によって樹脂部材１０にティアライン１１を形成し、ティアライン形成後により残された樹脂部材１０の加工残厚を測定する加工残厚の測定方法であって、前記樹脂部材１０のティアライン形成面１０ａの裏側に渦流センサ３３を配置し、渦流センサ３３により樹脂部材１０に差し込まれた状態の前記溝成形部材２１に渦電流を誘起して、誘起された渦電流に基づく出力電圧を検出する検出工程と、該検出工程によって検出された出力電圧から、該渦流センサ３３と溝成形部材２１との距離Ｄを演算して、樹脂部材１０の溝加工部１２の厚さＬを求める測定工程とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工残厚の測定方法及び測定装置に関し、より詳細には、ティアライン形成により残された樹脂部材の加工残厚を測定する加工残厚の測定方法及び測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の運転室内には、例えば、インストゥルメントパネル等の樹脂部材が所定箇所に設けられており、中でも、エアバック装置を覆うようにして設けられた樹脂部材には、エアバックの展開時に破断し易いようにその裏面にティアラインと呼ばれる溝状の開裂線が形成されている。通常、このティアラインは、例えば、加熱された加工刃等の溝成形部材が、樹脂部材表面から内部に差し込まれ、次いで溝成形部材が上下方向若しくは水平方向に引き抜かれることによって形成されていた。
【０００３】
ところで、ティアライン形成工程では、エアバック装置の展開性能や樹脂部材の外観品質を向上させるために、ティアライン形成により残される樹脂部材の残厚（加工残厚）、すなわち溝加工部の厚さが設定値の範囲内で一定ととなるように制御されることが重要となる。かかる観点から、従来、ティアラインが形成された樹脂部材の加工残厚を測定するための測定方法が多く提案されている。
【０００４】
図９に示すように、例えば、レーザセンサ１３３を用いて、ティアライン形成後に樹脂部材１１０の溝加工部１１２の奥部にレーザを照射して加工残厚を測定する測定方法（図９（ａ）参照）や、さらに、ティアライン形成面１１０ａの裏側から押上ピン１１３によって樹脂部材１１０を押し上げて、ティアライン１１１の溝加工部１１２を一時的に広げた状態で、溝加工部１１２の奥部にレーザを照射して加工残厚を測定する測定方法（図９（ｂ）参照）等が提案されている。
また、特許文献１には、側面同士がほぼ接触するように接近しており、かつ側面同士が接触していないティアラインを有する樹脂部材の加工残厚を、超音波センサを用いて測定する測定方法が開示されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−１７１３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述した従来の測定方法では、レーザセンサ１３３からのレーザの照射位置が、溝加工部１１２の奥部からずれて測定値に誤差が生じやすく、また、押上ピン１１３によってティアライン１１１の溝加工部分を一時的に広げることで溝加工部１１２が変形してしまい、ティアライン１１１の外観品質に劣る場合があった。
そして何より、従来の測定方法では、ティアラインの形成工程を経た後でなければ樹脂部材の加工残厚を測定することができず、樹脂部材の加工残厚をティアラインの形成工程中にリアルタイムで測定することができなかったため、作業時間の短縮を図ることが困難であった。この点、上記特許文献１に記載される測定方法によっても、加工残厚をリアルタイムで測定することができず同様の課題があった。
【０００６】
そこで、本発明では、加工残厚の測定方法及び測定装置に関し、前記従来の課題を解決するもので、樹脂部材の加工残厚をリアルタイムで測定可能として作業時間を短縮させた加工残厚の測定方法及び測定装置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】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００８】
すなわち、請求項１においては、成形部材によって樹脂部材にティアラインを形成し、ティアライン形成により残された樹脂部材の加工残厚を測定する加工残厚の測定方法であって、前記樹脂部材のティアライン形成面の裏側に渦流センサを配置し、該渦流センサにより樹脂部材に差し込まれた状態の前記溝成形部材に渦電流を誘起して、誘起された渦電流に基づく出力電圧を検出する検出工程と、該検出工程によって検出された出力電圧から、前記渦流センサと溝成形部材との距離を演算して、樹脂部材の加工残厚を求める測定工程とを有するものである。
【０００９】
請求項２においては、前記測定工程は、前記渦流センサと前記溝成形部材に形成されたティアライン形成用の刃先部との距離を測定するものである。
【００１０】
請求項３においては、前記測定工程は、前記溝成形部材の直下方位置に前記渦流センサを配置し、水平方向に直線移動される溝成形部材の移動に連動して渦流センサを移動させるものである。
【００１１】
請求項４においては、溝成形部材によって樹脂部材にティアラインを形成し、ティアライン形成により残された樹脂部材の加工残厚を測定する加工残厚の測定装置であって、前記樹脂部材のティアライン形成面の裏側に配置される渦流センサを備え、該渦流センサにより樹脂部材に差し込まれた状態の前記溝成形部材に渦電流を誘起して、誘起された渦電流に基づく出力電圧を検出する検出部と、該検出部によって検出された出力電圧から、該渦流センサと溝成形部材との距離を演算して、樹脂部材の加工残厚を求める測定部とを有するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１３】
請求項１に示す方法としたので、ティアライン形成途中の溝成形部材に対して、渦流センサによって渦電流を誘起させて、渦流センサと溝成形部材との距離を測定することで、ティアライン形成中にリアルタイムで加工残厚を測定することができ、作用時間を効果的に短縮することができる。
【００１４】
請求項２に示す方法としたので、樹脂部材の最奥部にまで到達される刃先部を基準として、加工残厚の測定精度を向上できる。
【００１５】
請求項３に示す方法としたので、ティアラインの全長に渡ってリアルタイムで樹脂部材の加工残厚を測定することができ、ティアラインの製品精度を向上できる。
【００１６】
請求項４に示す構成としたので、ティアライン形成途中の溝成形部材に対して、渦流センサによって渦電流を誘起させて、渦流センサと溝成形部材との距離を測定することで、ティアライン形成中にリアルタイムで加工残厚を測定することができ、作用時間を効果的に短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、発明を実施するための最良の形態を説明する。
図１は本発明の一実施例に係るティアライン形成装置の全体的な構成を示した側面図。、図２はティアラインが形成された樹脂部材の平面図、図３は検出部にて溝加工部の厚さを測定する様子を示す断面図、図４は残厚測定部のブロック図、図５は測定部にて渦流センサと溝成形部材との距離を演算する手順を示すフローチャート、図６は検出部にて検出される出力電圧波形を表す図、図７は演算テーブルを示す図、図８は別実施例における溝加工部の厚さを測定する様子を示す側面図、図９は従来の樹脂部材の加工残厚を測定する様子を示す断面図である。
【００１８】
まず、本実施例のティアライン形成装置１の全体構成について、以下に概説する。
図１に示すように、ティアライン形成装置１は、ティアライン形成部２と加工残厚測定装置としての残厚測定部３とが設けられており、樹脂部材１０の表面にティアライン形成部２にてティアライン１１を形成しながら、残された樹脂部材１０の残厚（加工残厚）を残厚測定部３にてリアルタイムで測定することができるように構成されている。
【００１９】
樹脂部材１０は、ポリプロピレン等の樹脂素材より形成され、自動車等の運転室にインストゥルメンタルパネル表皮やハンドルパネル表皮を構成する部材として用いられる。以下の実施例では、樹脂部材１０は、主に自動車助手席側のエアバック装置を覆うようにして取り付けられるインストゥルメンタルパネルの表皮に用いられる。そして、この樹脂部材１０には、エアバック装置に対向する表面（以下、ティアライン形成面１０ａという）に複数の溝状の開裂線からなるティアライン１１が形成されている。
【００２０】
図２及び図３に示すように、ティアライン１１は、樹脂部材１０のティアライン形成面１０ａに開口されており、開口部において対向する側壁が、図３における紙面奥部に向けて略平行に形成されるように断面略Ｕ字状に形成され、樹脂部材１０の内部方向に向けて樹脂部材１０を貫通することなく凹設されて、その残部に溝加工部１２が形成されている。そして、この溝加工部１２の厚さＬが樹脂部材１０の加工残厚に相当し、本実施例では、後述する残厚測定部３によってこの溝加工部１２の厚さＬが算出される。
なお、本実施例のティアライン１１は、開裂線が５箇所に形成されているが、ティアライン１１の配置はこれに限定されず、エアバック装置の展開性能を考慮して適宜変更される。
【００２１】
次に、ティアライン形成部２について、以下に詳述する。
図１に戻って、ティアライン形成部２は、樹脂部材１０を載置固定する載置台２０と、樹脂部材１０のティアライン形成面１０ａにティアラインを形成する溝成形部材２１と、溝成形部材２１を三軸方向に移動可能に支持する可動アーム機構２２等とで構成されている。
載置台２０は、上面に形成された水平面に樹脂部材１０がティアライン形成面１０ａを上方に向けるようにして載置される。本実施例の載置台２０は、樹脂部材１０が載置された状態で、樹脂部材１０の載置面を水平面に引き付ける方向（図１において下方向）に吸引する図示せぬ吸引機構が内設されている。この吸引機構によって樹脂部材１０が吸引されることで、ティアライン形成面１０ａが略水平面となるようにして固定でき、ティアライン１１を形成する際の作業性及びティアライン１１の品質等を向上できる。
【００２２】
溝成形部材２１は、高純度の刃物鋼より一体に形成され、一側辺にはティアライン形成用の刃先部２１ａが研削されている。溝成形部材２１は、刃先部２１ａがティアライン形成面１０ａの垂直上方から樹脂部材１０の内部に差し込まれ、刃先部２１ａが樹脂部材１０の内部に差し込まれた状態で、可動アーム機構２２によって水平方向に移動される（図３参照）。
なお、本実施例では、溝成形部材２１は、刃先部２１ａが加熱されることなく常温で用いられる。また、溝成形部材２１の形状、構成、及びティアライン１１の刃先角度や刃形状等は特に限定されないが、後述するように少なくとも磁性材料より形成される。
【００２３】
可動アーム機構２２は、溝成形部材２１が取り付けられる支持アーム２４と、この支持アーム２４を水平方向（Ｘ−Ｙ方向）に移動可能に支持する連結部２５と、連結部２５を上下方向に昇降自在に支持固定する機台２６等とで構成されている。
支持アーム２４には、上述した溝成形部材２１が刃先部２１ａを垂直下方に向けるようにして取り付けられており、この支持アーム２４によって、溝成形部材２１が載置台２０に載置された樹脂部材１０のティアライン形成面１０ａに対峙する状態で位置決めされている。
【００２４】
連結部２５は、一端が機台２６に固設された連結軸部２５ａと、連結軸部２５ａに摺動自在に取り付けられた水平軸部２５ｂ等とで構成されている。連結軸部２５ａ及び水平軸部２５ｂは、断面略矩形の棒状部材より構成されており、水平軸部２５ｂは、連結軸部２５ａに直交する方向に取り付けられ、一端が連結軸部２５ａに設けられた図示せぬレールに取り付けられて、軸方向に摺動自在とされている。この水平軸部２５ｂには、上述した支持アーム２４が軸方向に沿って摺動自在に取り付けられている。
【００２５】
機台２６は、上下方向に伸縮自在に固定された昇降部材２６ａが設けられており、この昇降部材２６ａに連結部２５（連結軸部２５ａ）の一端が連結されている。そして、昇降部材２６ａが機台２６本体に対して上下昇降されることで、昇降部材２６ａと連動して連結部２５及び支持アーム２４が一体として上下昇降される。
なお、上述した水平軸部２５ｂ及び昇降部材２６ａは、図示せぬ駆動機構によって作動されて、所定の箇所にティアライン１１が形成されるように制御される。
【００２６】
以上のような構成とすることで、可動アーム機構２２においては、溝成形部材２１が三軸方向（Ｘ−Ｙ−Ｚ方向）に自在に移動可能とされ、載置台２０に載置された樹脂部材１０に対して溝成形部材２１（刃先部２１ａ）が相対移動されることで、ティアライン形成面１０ａに所定のティアライン１１を形成することができるように構成されている。
ただし、可動アーム機構２２の構成は、これに限定されず、少なくとも溝成形部材２１を樹脂部材１０に対して自在に移動可能となるように構成される。
【００２７】
ここで、ティアライン形成部２によるティアライン１１の形成工程について詳述すると、まず、ティアライン形成部２は、樹脂部材１０が載置台２０に載置された状態で、溝成形部材２１が樹脂部材１０の上方に位置して停止されている。そして、可動アーム機構２２の連結部２５が作動されて、溝成形部材２１が水平方向に移動されて、刃先部２１ａがティアライン形成面１０ａに対して水平方向における所定位置で位置決めされて停止される。次いで、可動アーム機構２２の昇降部材２６ａが作動されて、支持アーム２４及び連結部２５が一体として垂直方向、すなわち、刃先部２１ａがティアライン形成面１０ａに近接する方向に下動される。やがて、刃先部２１ａがティアライン形成面１０ａの垂直上方から樹脂部材１０の内部に差し込まれ、樹脂部材１０を貫通しない位置で昇降部材２６ａが停止される。そして、刃先部２１ａが樹脂部材１０の内部に差し込まれた状態で、可動アーム機構２２の水平軸部２５ｂが作動されて、溝成形部材２１が水平方向に直線移動される。
【００２８】
このようにして、ティアライン形成面１０ａの所定位置に所定のティアライン１１が形成される。また、本実施例では、樹脂部材１０のティアライン形成面１０ａの表面を刃先部２１ａによって引き切るようにしてティアライン１１が形成されるため、ティアライン１１を開口部において対向する側壁が紙面奥部に向けて略平行に形成されるように断面略Ｕ字状に形成することができ（図３参照）、ティアライン１１の外観及び形状に優れ、外観品質を向上できる。
【００２９】
次に、残厚測定部３について、以下に詳述する。
図１、図３及び図４に示すように、残厚測定部３は、樹脂部材１０の加工残厚である溝加工部１２の厚さＬを算出する加工残厚測定装置であって、渦流センサ３３を有し、樹脂部材１０に差し込んだ状態の溝成形部材２１に渦電流を誘起して、渦電流に基づく出力電圧を検出する検出部３０と、検出部３０によって得られた出力電圧から、渦流センサ３３と溝成形部材２１（刃先部２１ａ）との距離Ｄを演算して、樹脂部材１０に形成された溝加工部１２の厚さＬを算出する測定部３１等とで構成されている。
【００３０】
検出部３０は、渦電流に基づく出力電圧の検出手段として渦流センサ３３が設けられており、その他、渦流センサ３３に設けられた励起コイルに所定値の電流を供給する図示せぬ発振回路や、渦流センサ３３に設けられた検出コイルからの信号を受信する図示せぬ検出回路等等とが設けられている。検出部３０では、渦流センサ３３の励磁コイルに電流（交流電流）が供給されると、印加磁界（磁束）が発生される。かかる状態で、検出部３０の磁界中に対象物が進入すると、対象物にこの磁界を打ち消す方向に渦電流が誘起され、この渦電流に基づく電圧（出力電圧）が渦流センサ３３に設けられた検出コイルによって検出される。なお、本実施例では、この対象物が上述した溝成形部材２１（刃先部２１ａ）に相当する。
【００３１】
検出部３０は、ティアライン形成部２に設けられた載置台２０の表面部に複数配置されるとともに、樹脂部材１０のティアライン形成面１０ａとは反対側の裏面に当接されて、渦流センサ３３と樹脂部材１０の間に離間を有しないように配置されている。具体的には、検出部３０は、樹脂部材１０のティアライン形成面１０ａの裏側であって、樹脂部材１０においてティアライン１１が形成される予定の箇所（図２においては５箇所）の垂直下方位置にそれぞれ配置されている。
【００３２】
なお、「樹脂部材１０にティアライン１１が形成される予定の箇所」とは、換言すると、平面視において溝成形部材２１の移動経路と一致する箇所のことであって、検出部３０は、垂直上方空間を溝成形部材２１が直線移動して横切るような箇所に配置されている。そして、渦流センサ３３と溝成形部材２１との距離Ｄとは、渦流センサ３３から樹脂部材１０の最奥部に位置する刃先部２１ａまでの最短距離をいう。
【００３３】
このように検出部３０が配置されることで、樹脂部材１０に差し込まれた状態の溝成形部材２１が移動されて、検出部３０の垂直上方を通過する際に、溝成形部材２１に渦電流が誘起され、この渦電流に基づく出力電圧を検出部３０にて検出することができる。そして、残厚測定部３では、このようにして検出部３０にて検出された出力電圧から、後述する測定部３１にて、渦流センサ３３と溝成形部材２１との距離Ｄが演算されて、溝加工部１２の厚さＬが算出されるのである（図３参照）。
【００３４】
図４に示すように、測定部３１は、検出部３０と配線３２を介して接続されており、渦流センサ３３に設けられた検出コイルからの信号を受信可能に構成されている。具体的には、測定部３１には、各種処理が実行されるＣＰＵ４１と、各種処理プログラム等が格納されるメモリ４２と、ＵＰＵ４１に対する操作入力手段としての入力部４３と、ＣＲＴ若しくは液晶ディスプレイなどで構成される表示部４４と、外部機器との出力インターフェースとしての出力部４５等とにより構成されている。
【００３５】
ＣＰＵ４１は、渦流センサ３３に設けられた検出コイルからの信号が、図示せぬＡ／Ｄ変換回路によってデジタル化されて入力され、各種処理が実行されるように構成されている。具体的には、ＣＰＵ４１では、後述するようにメモリ４２に格納された演算テーブルＴに基づいて、入力された出力電圧から渦流センサ３３と溝成形部材２１との距離Ｄが演算され、さらにこの距離Ｄより溝加工部１２の厚さＬが算出される。
【００３６】
メモリ４２は、ＥＥＰＲＯＭのような不揮発性のメモリが用いられ、ＣＰＵ４１の処理に必要なプログラムや各種設定データの他、出力電圧のピーク振幅値Ｐと距離Ｄとの関係を示す演算テーブルＴ（図７参照）が格納されている。なお、この演算テーブルＴは、本実施例では実測値とのずれを補正したものに上書きして書き替えることができるように構成されており、また、一種類に限らず、被検出物体の種類に応じて複数設けられてもよい。
【００３７】
入力部４３は、キーボード等の複数の操作キーを有する部材により構成され、上述した演算テーブルＴの作成処理の開始を指定する操作や、測定処理の終了操作などが行われる。
表示部４４では、上述したＣＰＵ４１に入力された出力電圧波形の他に、演算テーブルＴ、ピーク振幅値Ｐ、距離Ｄ及び溝加工部１２の厚さＬ等の値が表示可能とされる。
また、出力部４５では、演算テーブルＴ等の値が、出力部４５より図示しせぬ外部機器に出力される。なお、出力部４５には、アナログ変換後の検出距離を増幅するための増幅回路や、外部出力のためのインターフェース回路などが含まれる。
【００３８】
次に、本実施例における樹脂部材１０の加工残厚の測定方法について、詳述する。
図５乃至図７に示すように、本実施例では、以上のように構成された残厚測定部３を用いて樹脂部材１０の加工残厚の測定する方法であって、樹脂部材１０のティアライン形成面１０ａの裏側に渦流センサ３３を備えた検出部３０を配置することで、樹脂部材１０に刃先部２１ａが差し込まれた状態の溝成形部材２１に渦電流を誘起して、渦電流に基づく出力電圧を検出する検出工程と、検出工程によって検出された出力電圧から、渦流センサ３３と溝成形部材２１との距離Ｄを演算して、樹脂部材１０の加工残厚を求める測定工程とをそれぞれ有する方法を提案するものである。
【００３９】
図５に示すように、検出工程では、樹脂部材１０に溝成形部材２１の刃先部２１ａが差し込まれてティアライン１１の成形工程が開始されると（Ｓ１００）、溝成形部材２１が移動制御されることで樹脂部材１０にティアライン１１が形成され、やがて、樹脂部材１０に差し込まれた状態の溝成形部材２１が、ティアライン１１が形成される予定の箇所の下方位置に配置された検出部３０（渦流センサ３３）の垂直上方を通過する（Ｓ１０１）。その際、渦流センサ３３によって溝成形部材２１に渦電流が誘起されて、この渦電流に基づく出力電圧が検出部３０にて検出される（Ｓ１０２）。
【００４０】
ここで、図６に示すように、検出部３０（渦流センサ３３）にて検出される出力電圧は、渦流センサ３３と溝成形部材２１との距離Ｄが近づくにつれ渦電流が大きくなって発振の振幅が小さくなり、一方で、渦流センサ３３と溝成形部材２１との距離Ｄが遠ざかるにつれて振幅が大きくなるという特性を有している。すなわち、図６において、範囲Ｓ１・Ｓ３では渦流センサ３３と溝成形部材２１との距離Ｄが遠く、範囲Ｓ２では渦流センサ３３と溝成形部材２１との距離Ｄが近いことを表している。そして、樹脂部材１０に差し込まれた状態で移動されている溝成形部材２１に対しては、溝成形部材２１が渦流センサ３３に最も近接した場合にその振幅値が最大となる（図３参照。以下、かかる場合の振幅値をピーク振幅値Ｐという）。
【００４１】
そこで、本実施例では、図７に示すように、予め、渦流センサ３３と刃先部２１ａとを所定間隔（距離Ｄ）で離間させておき、各離間状態での出力電圧のピーク振幅値Ｐをそれぞれ実測することで、渦流センサ３３と刃先部２１ａとの距離Ｄに対する出力電圧の減衰特性が測定されている。すなわち、この出力電圧の減衰特性より、渦流センサ３３と溝成形部材２１との距離Ｄが遠ざかるにつれてピーク振幅値Ｐが減少していく、そして、かかる測定結果が演算テーブルＴとしてメモリ４２に格納させている。
【００４２】
なお、演算テーブルＴは、渦流センサ３３として用いられるコイルの形状、印加する電圧の周波数、対象物までの距離、溝成形部材２１の電気伝導度、誘電率等によってピーク振幅値Ｐが変化するため、渦流センサ３３の設置環境や計測の目的に応じて、適宜再作成されて、メモリ４２に上書きして格納される。
【００４３】
測定工程では、図５に示したように、測定部３１に入力された出力電圧波形からピーク振幅値Ｐが検出され（Ｓ１０３）、検出されたピーク振幅値Ｐが演算テーブルＴと対比されて（Ｓ１０４）、渦流センサ３３と溝成形部材２１との距離Ｄが演算される（Ｓ１０５）。具体的には、図７を参照すれば、例えば、ピーク振幅値ＰがＰ１の場合に、渦流センサ３３と溝成形部材２１との距離Ｄが０．２ｍｍとして演算される。
【００４４】
上述したように、渦流センサ３３が樹脂部材１０のティアライン形成面１０ａとは反対側の裏面に当接されるように配置されているため、このようにして演算された渦流センサ３３と溝成形部材２１との距離Ｄが、溝加工部１２の厚さＬに相当する。つまり、本実施例では、距離Ｄが演算されると自動的に溝加工部１２の厚さＬが算出される。そして、算出された溝加工部１２の厚さＬは、メモリ４２に格納される。また、複数設けられた溝加工部１２・１２・・・のそれぞれの厚さＬが算出され、各溝加工部１２ごとにメモリ４２に格納される。
【００４５】
測定工程では、測定部３１において、算出された溝加工部１２の厚さＬが設定値の範囲内（例えば、厚さＬが０．３５ｍｍ〜０．６ｍｍ）にあるか否かが判定されて、その判定結果に関する情報が、併せてメモリ４２に格納されるとともに、表示部４４に表示され、出力部４５を介して外部接続器等に送られる。
なお、測定部３１において、算出された溝加工部１２の厚さＬが設定値の範囲外であると判定された場合に、同時に上述したティアライン形成部２の各駆動機構を停止して、溝成形部材２１が移動停止されるように制御したり、設定値の範囲内となるようにティアライン形成部２の各駆動機構がフィードバック制御したりするように構成されてもよい。
【００４６】
以上のようにして樹脂部材１０の加工残厚を測定することで、樹脂部材１０の加工残厚をリアルタイムで測定可能として作業時間を短縮させることができる。すなわち、本実施例の測定方法によれば、ティアライン１１を形成途中の溝成形部材２１に対して、検出部３０の渦流センサ３３によって渦電流を誘起させて、渦流センサ３３と溝成形部材２１との距離Ｄを測定するため、ティアライン形成中にリアルタイムで加工残厚を測定することができる。そのため、従来のようにティアラインの形成工程と加工残厚の測定工程とを分ける必要がなく、作用時間を効果的に短縮することができる。
【００４７】
特に、本実施例の測定方法によれば、渦流センサ３３と溝成形部材２１の刃先部２１ａとの距離Ｄが検出されるため、溝加工部１２の最奥部に到達される刃先部２１ａが基準とすることができ、加工残厚を高精度で測定することができる。
【００４８】
なお、上述した実施例では、検出部３０（渦流センサ３３）が樹脂部材１０のティアライン形成面１０ａとは反対側の裏面に当接されて、樹脂部材１０の間に離間を有しないように配置されているが、これに限定されず、検出部３０が樹脂部材１０と離間するように配置されてもよい。ただし、渦流センサ３３が樹脂部材１０と離間するように配置された場合には、測定工程では、渦流センサ３３と溝成形部材２１との距離Ｄが演算された後に、渦流センサ３３と樹脂部材１０との距離が差し引かれて補正されて、溝加工部１２の厚さＬが算出される。
【００４９】
また、上述した実施例では、渦流センサ３３は、樹脂部材１０に対して位置固定されているが、これに限定されず、水平方向に直線移動される溝成形部材２１に連動して移動されるように配置されるのが好ましい。
すなわち、図８に示すように、渦流センサ３３は、樹脂部材１０に差し込まれた状態の溝成形部材２１に対して垂直下方に配置されるとともに、溝成形部材２１が略水平方向に直線移動されると、これに連動して相対位置が変動しないように同じく略水平方向に直線移動される。このように、渦流センサ３３を溝成形部材２１に連動して移動させることで、溝成形部材２１によるティアライン形成に伴って随時形成される溝加工部１２の厚さＬを測定することができ、ティアライン１１の全長に渡ってリアルタイムで樹脂部材１０の加工残厚を測定することができ、ティアライン１１の製品精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施例に係るティアライン形成装置の全体的な構成を示した側面図。
【図２】ティアラインが形成された樹脂部材の平面図。
【図３】検出部にて溝加工部の厚さを測定する様子を示す断面図。
【図４】残厚測定部のブロック図。
【図５】測定部にて渦流センサと溝成形部材との距離を演算する手順を示すフローチャート。
【図６】検出部にて検出される出力電圧波形を表す図。
【図７】演算テーブルを示す図。
【図８】別実施例における溝加工部の厚さを測定する様子を示す側面図。
【図９】従来の樹脂部材の加工残厚を測定する様子を示す断面図。
【符号の説明】
【００５１】
１ ティアライン形成装置
２ ティアライン形成部
３ 残厚測定部
１０ 樹脂部材
１０ ティアライン形成面
１１ ティアライン
１２ 溝加工部
２１ 溝成形部材
２１ａ 刃先部
３０ 検出部
３１ 測定部
３３ 渦流センサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加工残厚の測定方法及び測定装置に関し、より詳細には、ティアライン形成により残された樹脂部材の加工残厚を測定する加工残厚の測定方法及び測定装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の運転室内には、例えば、インストゥルメントパネル等の樹脂部材が所定箇所に設けられており、中でも、エアバック装置を覆うようにして設けられた樹脂部材には、エアバックの展開時に破断し易いようにその裏面にティアラインと呼ばれる溝状の開裂線が形成されている。通常、このティアラインは、例えば、加熱された加工刃等の溝成形部材が、樹脂部材表面から内部に差し込まれ、次いで溝成形部材が上下方向若しくは水平方向に引き抜かれることによって形成されていた。
【０００３】
ところで、ティアライン形成工程では、エアバック装置の展開性能や樹脂部材の外観品質を向上させるために、ティアライン形成により残される樹脂部材の残厚（加工残厚）、すなわち溝加工部の厚さが設定値の範囲内で一定ととなるように制御されることが重要となる。かかる観点から、従来、ティアラインが形成された樹脂部材の加工残厚を測定するための測定方法が多く提案されている。
【０００４】
図９に示すように、例えば、レーザセンサ１３３を用いて、ティアライン形成後に樹脂部材１１０の溝加工部１１２の奥部にレーザを照射して加工残厚を測定する測定方法（図９（ａ）参照）や、さらに、ティアライン形成面１１０ａの裏側から押上ピン１１３によって樹脂部材１１０を押し上げて、ティアライン１１１の溝加工部１１２を一時的に広げた状態で、溝加工部１１２の奥部にレーザを照射して加工残厚を測定する測定方法（図９（ｂ）参照）等が提案されている。
また、特許文献１には、側面同士がほぼ接触するように接近しており、かつ側面同士が接触していないティアラインを有する樹脂部材の加工残厚を、超音波センサを用いて測定する測定方法が開示されている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００５−１７１３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上述した従来の測定方法では、レーザセンサ１３３からのレーザの照射位置が、溝加工部１１２の奥部からずれて測定値に誤差が生じやすく、また、押上ピン１１３によってティアライン１１１の溝加工部分を一時的に広げることで溝加工部１１２が変形してしまい、ティアライン１１１の外観品質に劣る場合があった。
そして何より、従来の測定方法では、ティアラインの形成工程を経た後でなければ樹脂部材の加工残厚を測定することができず、樹脂部材の加工残厚をティアラインの形成工程中にリアルタイムで測定することができなかったため、作業時間の短縮を図ることが困難であった。この点、上記特許文献１に記載される測定方法によっても、加工残厚をリアルタイムで測定することができず同様の課題があった。
【０００６】
そこで、本発明では、加工残厚の測定方法及び測定装置に関し、前記従来の課題を解決するもので、樹脂部材の加工残厚をリアルタイムで測定可能として作業時間を短縮させた加工残厚の測定方法及び測定装置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】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００８】
すなわち、請求項１においては、成形部材によって樹脂部材にティアラインを形成し、ティアライン形成により残された樹脂部材の加工残厚を測定する加工残厚の測定方法であって、前記樹脂部材のティアライン形成面の裏側に渦流センサを配置し、該渦流センサにより樹脂部材に差し込まれた状態の前記溝成形部材に渦電流を誘起して、誘起された渦電流に基づく出力電圧を検出する検出工程と、該検出工程によって検出された出力電圧から、前記渦流センサと溝成形部材との距離を演算して、樹脂部材の加工残厚を求める測定工程とを有するものである。
【０００９】
請求項２においては、前記測定工程は、前記渦流センサと前記溝成形部材に形成されたティアライン形成用の刃先部との距離を測定するものである。
【００１０】
請求項３においては、前記測定工程は、前記溝成形部材の直下方位置に前記渦流センサを配置し、水平方向に直線移動される溝成形部材の移動に連動して渦流センサを移動させるものである。
【００１１】
請求項４においては、溝成形部材によって樹脂部材にティアラインを形成し、ティアライン形成により残された樹脂部材の加工残厚を測定する加工残厚の測定装置であって、前記樹脂部材のティアライン形成面の裏側に配置される渦流センサを備え、該渦流センサにより樹脂部材に差し込まれた状態の前記溝成形部材に渦電流を誘起して、誘起された渦電流に基づく出力電圧を検出する検出部と、該検出部によって検出された出力電圧から、該渦流センサと溝成形部材との距離を演算して、樹脂部材の加工残厚を求める測定部とを有するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１３】
請求項１に示す方法としたので、ティアライン形成途中の溝成形部材に対して、渦流センサによって渦電流を誘起させて、渦流センサと溝成形部材との距離を測定することで、ティアライン形成中にリアルタイムで加工残厚を測定することができ、作用時間を効果的に短縮することができる。
【００１４】
請求項２に示す方法としたので、樹脂部材の最奥部にまで到達される刃先部を基準として、加工残厚の測定精度を向上できる。
【００１５】
請求項３に示す方法としたので、ティアラインの全長に渡ってリアルタイムで樹脂部材の加工残厚を測定することができ、ティアラインの製品精度を向上できる。
【００１６】
請求項４に示す構成としたので、ティアライン形成途中の溝成形部材に対して、渦流センサによって渦電流を誘起させて、渦流センサと溝成形部材との距離を測定することで、ティアライン形成中にリアルタイムで加工残厚を測定することができ、作用時間を効果的に短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、発明を実施するための最良の形態を説明する。
図１は本発明の一実施例に係るティアライン形成装置の全体的な構成を示した側面図。、図２はティアラインが形成された樹脂部材の平面図、図３は検出部にて溝加工部の厚さを測定する様子を示す断面図、図４は残厚測定部のブロック図、図５は測定部にて渦流センサと溝成形部材との距離を演算する手順を示すフローチャート、図６は検出部にて検出される出力電圧波形を表す図、図７は演算テーブルを示す図、図８は別実施例における溝加工部の厚さを測定する様子を示す側面図、図９は従来の樹脂部材の加工残厚を測定する様子を示す断面図である。
【００１８】
まず、本実施例のティアライン形成装置１の全体構成について、以下に概説する。
図１に示すように、ティアライン形成装置１は、ティアライン形成部２と加工残厚測定装置としての残厚測定部３とが設けられており、樹脂部材１０の表面にティアライン形成部２にてティアライン１１を形成しながら、残された樹脂部材１０の残厚（加工残厚）を残厚測定部３にてリアルタイムで測定することができるように構成されている。
【００１９】
樹脂部材１０は、ポリプロピレン等の樹脂素材より形成され、自動車等の運転室にインストゥルメンタルパネル表皮やハンドルパネル表皮を構成する部材として用いられる。以下の実施例では、樹脂部材１０は、主に自動車助手席側のエアバック装置を覆うようにして取り付けられるインストゥルメンタルパネルの表皮に用いられる。そして、この樹脂部材１０には、エアバック装置に対向する表面（以下、ティアライン形成面１０ａという）に複数の溝状の開裂線からなるティアライン１１が形成されている。
【００２０】
図２及び図３に示すように、ティアライン１１は、樹脂部材１０のティアライン形成面１０ａに開口されており、開口部において対向する側壁が、図３における紙面奥部に向けて略平行に形成されるように断面略Ｕ字状に形成され、樹脂部材１０の内部方向に向けて樹脂部材１０を貫通することなく凹設されて、その残部に溝加工部１２が形成されている。そして、この溝加工部１２の厚さＬが樹脂部材１０の加工残厚に相当し、本実施例では、後述する残厚測定部３によってこの溝加工部１２の厚さＬが算出される。
なお、本実施例のティアライン１１は、開裂線が５箇所に形成されているが、ティアライン１１の配置はこれに限定されず、エアバック装置の展開性能を考慮して適宜変更される。
【００２１】
次に、ティアライン形成部２について、以下に詳述する。
図１に戻って、ティアライン形成部２は、樹脂部材１０を載置固定する載置台２０と、樹脂部材１０のティアライン形成面１０ａにティアラインを形成する溝成形部材２１と、溝成形部材２１を三軸方向に移動可能に支持する可動アーム機構２２等とで構成されている。
載置台２０は、上面に形成された水平面に樹脂部材１０がティアライン形成面１０ａを上方に向けるようにして載置される。本実施例の載置台２０は、樹脂部材１０が載置された状態で、樹脂部材１０の載置面を水平面に引き付ける方向（図１において下方向）に吸引する図示せぬ吸引機構が内設されている。この吸引機構によって樹脂部材１０が吸引されることで、ティアライン形成面１０ａが略水平面となるようにして固定でき、ティアライン１１を形成する際の作業性及びティアライン１１の品質等を向上できる。
【００２２】
溝成形部材２１は、高純度の刃物鋼より一体に形成され、一側辺にはティアライン形成用の刃先部２１ａが研削されている。溝成形部材２１は、刃先部２１ａがティアライン形成面１０ａの垂直上方から樹脂部材１０の内部に差し込まれ、刃先部２１ａが樹脂部材１０の内部に差し込まれた状態で、可動アーム機構２２によって水平方向に移動される（図３参照）。
なお、本実施例では、溝成形部材２１は、刃先部２１ａが加熱されることなく常温で用いられる。また、溝成形部材２１の形状、構成、及びティアライン１１の刃先角度や刃形状等は特に限定されないが、後述するように少なくとも磁性材料より形成される。
【００２３】
可動アーム機構２２は、溝成形部材２１が取り付けられる支持アーム２４と、この支持アーム２４を水平方向（Ｘ−Ｙ方向）に移動可能に支持する連結部２５と、連結部２５を上下方向に昇降自在に支持固定する機台２６等とで構成されている。
支持アーム２４には、上述した溝成形部材２１が刃先部２１ａを垂直下方に向けるようにして取り付けられており、この支持アーム２４によって、溝成形部材２１が載置台２０に載置された樹脂部材１０のティアライン形成面１０ａに対峙する状態で位置決めされている。
【００２４】
連結部２５は、一端が機台２６に固設された連結軸部２５ａと、連結軸部２５ａに摺動自在に取り付けられた水平軸部２５ｂ等とで構成されている。連結軸部２５ａ及び水平軸部２５ｂは、断面略矩形の棒状部材より構成されており、水平軸部２５ｂは、連結軸部２５ａに直交する方向に取り付けられ、一端が連結軸部２５ａに設けられた図示せぬレールに取り付けられて、軸方向に摺動自在とされている。この水平軸部２５ｂには、上述した支持アーム２４が軸方向に沿って摺動自在に取り付けられている。
【００２５】
機台２６は、上下方向に伸縮自在に固定された昇降部材２６ａが設けられており、この昇降部材２６ａに連結部２５（連結軸部２５ａ）の一端が連結されている。そして、昇降部材２６ａが機台２６本体に対して上下昇降されることで、昇降部材２６ａと連動して連結部２５及び支持アーム２４が一体として上下昇降される。
なお、上述した水平軸部２５ｂ及び昇降部材２６ａは、図示せぬ駆動機構によって作動されて、所定の箇所にティアライン１１が形成されるように制御される。
【００２６】
以上のような構成とすることで、可動アーム機構２２においては、溝成形部材２１が三軸方向（Ｘ−Ｙ−Ｚ方向）に自在に移動可能とされ、載置台２０に載置された樹脂部材１０に対して溝成形部材２１（刃先部２１ａ）が相対移動されることで、ティアライン形成面１０ａに所定のティアライン１１を形成することができるように構成されている。
ただし、可動アーム機構２２の構成は、これに限定されず、少なくとも溝成形部材２１を樹脂部材１０に対して自在に移動可能となるように構成される。
【００２７】
ここで、ティアライン形成部２によるティアライン１１の形成工程について詳述すると、まず、ティアライン形成部２は、樹脂部材１０が載置台２０に載置された状態で、溝成形部材２１が樹脂部材１０の上方に位置して停止されている。そして、可動アーム機構２２の連結部２５が作動されて、溝成形部材２１が水平方向に移動されて、刃先部２１ａがティアライン形成面１０ａに対して水平方向における所定位置で位置決めされて停止される。次いで、可動アーム機構２２の昇降部材２６ａが作動されて、支持アーム２４及び連結部２５が一体として垂直方向、すなわち、刃先部２１ａがティアライン形成面１０ａに近接する方向に下動される。やがて、刃先部２１ａがティアライン形成面１０ａの垂直上方から樹脂部材１０の内部に差し込まれ、樹脂部材１０を貫通しない位置で昇降部材２６ａが停止される。そして、刃先部２１ａが樹脂部材１０の内部に差し込まれた状態で、可動アーム機構２２の水平軸部２５ｂが作動されて、溝成形部材２１が水平方向に直線移動される。
【００２８】
このようにして、ティアライン形成面１０ａの所定位置に所定のティアライン１１が形成される。また、本実施例では、樹脂部材１０のティアライン形成面１０ａの表面を刃先部２１ａによって引き切るようにしてティアライン１１が形成されるため、ティアライン１１を開口部において対向する側壁が紙面奥部に向けて略平行に形成されるように断面略Ｕ字状に形成することができ（図３参照）、ティアライン１１の外観及び形状に優れ、外観品質を向上できる。
【００２９】
次に、残厚測定部３について、以下に詳述する。
図１、図３及び図４に示すように、残厚測定部３は、樹脂部材１０の加工残厚である溝加工部１２の厚さＬを算出する加工残厚測定装置であって、渦流センサ３３を有し、樹脂部材１０に差し込んだ状態の溝成形部材２１に渦電流を誘起して、渦電流に基づく出力電圧を検出する検出部３０と、検出部３０によって得られた出力電圧から、渦流センサ３３と溝成形部材２１（刃先部２１ａ）との距離Ｄを演算して、樹脂部材１０に形成された溝加工部１２の厚さＬを算出する測定部３１等とで構成されている。
【００３０】
検出部３０は、渦電流に基づく出力電圧の検出手段として渦流センサ３３が設けられており、その他、渦流センサ３３に設けられた励起コイルに所定値の電流を供給する図示せぬ発振回路や、渦流センサ３３に設けられた検出コイルからの信号を受信する図示せぬ検出回路等等とが設けられている。検出部３０では、渦流センサ３３の励磁コイルに電流（交流電流）が供給されると、印加磁界（磁束）が発生される。かかる状態で、検出部３０の磁界中に対象物が進入すると、対象物にこの磁界を打ち消す方向に渦電流が誘起され、この渦電流に基づく電圧（出力電圧）が渦流センサ３３に設けられた検出コイルによって検出される。なお、本実施例では、この対象物が上述した溝成形部材２１（刃先部２１ａ）に相当する。
【００３１】
検出部３０は、ティアライン形成部２に設けられた載置台２０の表面部に複数配置されるとともに、樹脂部材１０のティアライン形成面１０ａとは反対側の裏面に当接されて、渦流センサ３３と樹脂部材１０の間に離間を有しないように配置されている。具体的には、検出部３０は、樹脂部材１０のティアライン形成面１０ａの裏側であって、樹脂部材１０においてティアライン１１が形成される予定の箇所（図２においては５箇所）の垂直下方位置にそれぞれ配置されている。
【００３２】
なお、「樹脂部材１０にティアライン１１が形成される予定の箇所」とは、換言すると、平面視において溝成形部材２１の移動経路と一致する箇所のことであって、検出部３０は、垂直上方空間を溝成形部材２１が直線移動して横切るような箇所に配置されている。そして、渦流センサ３３と溝成形部材２１との距離Ｄとは、渦流センサ３３から樹脂部材１０の最奥部に位置する刃先部２１ａまでの最短距離をいう。
【００３３】
このように検出部３０が配置されることで、樹脂部材１０に差し込まれた状態の溝成形部材２１が移動されて、検出部３０の垂直上方を通過する際に、溝成形部材２１に渦電流が誘起され、この渦電流に基づく出力電圧を検出部３０にて検出することができる。そして、残厚測定部３では、このようにして検出部３０にて検出された出力電圧から、後述する測定部３１にて、渦流センサ３３と溝成形部材２１との距離Ｄが演算されて、溝加工部１２の厚さＬが算出されるのである（図３参照）。
【００３４】
図４に示すように、測定部３１は、検出部３０と配線３２を介して接続されており、渦流センサ３３に設けられた検出コイルからの信号を受信可能に構成されている。具体的には、測定部３１には、各種処理が実行されるＣＰＵ４１と、各種処理プログラム等が格納されるメモリ４２と、ＵＰＵ４１に対する操作入力手段としての入力部４３と、ＣＲＴ若しくは液晶ディスプレイなどで構成される表示部４４と、外部機器との出力インターフェースとしての出力部４５等とにより構成されている。
【００３５】
ＣＰＵ４１は、渦流センサ３３に設けられた検出コイルからの信号が、図示せぬＡ／Ｄ変換回路によってデジタル化されて入力され、各種処理が実行されるように構成されている。具体的には、ＣＰＵ４１では、後述するようにメモリ４２に格納された演算テーブルＴに基づいて、入力された出力電圧から渦流センサ３３と溝成形部材２１との距離Ｄが演算され、さらにこの距離Ｄより溝加工部１２の厚さＬが算出される。
【００３６】
メモリ４２は、ＥＥＰＲＯＭのような不揮発性のメモリが用いられ、ＣＰＵ４１の処理に必要なプログラムや各種設定データの他、出力電圧のピーク振幅値Ｐと距離Ｄとの関係を示す演算テーブルＴ（図７参照）が格納されている。なお、この演算テーブルＴは、本実施例では実測値とのずれを補正したものに上書きして書き替えることができるように構成されており、また、一種類に限らず、被検出物体の種類に応じて複数設けられてもよい。
【００３７】
入力部４３は、キーボード等の複数の操作キーを有する部材により構成され、上述した演算テーブルＴの作成処理の開始を指定する操作や、測定処理の終了操作などが行われる。
表示部４４では、上述したＣＰＵ４１に入力された出力電圧波形の他に、演算テーブルＴ、ピーク振幅値Ｐ、距離Ｄ及び溝加工部１２の厚さＬ等の値が表示可能とされる。
また、出力部４５では、演算テーブルＴ等の値が、出力部４５より図示しせぬ外部機器に出力される。なお、出力部４５には、アナログ変換後の検出距離を増幅するための増幅回路や、外部出力のためのインターフェース回路などが含まれる。
【００３８】
次に、本実施例における樹脂部材１０の加工残厚の測定方法について、詳述する。
図５乃至図７に示すように、本実施例では、以上のように構成された残厚測定部３を用いて樹脂部材１０の加工残厚の測定する方法であって、樹脂部材１０のティアライン形成面１０ａの裏側に渦流センサ３３を備えた検出部３０を配置することで、樹脂部材１０に刃先部２１ａが差し込まれた状態の溝成形部材２１に渦電流を誘起して、渦電流に基づく出力電圧を検出する検出工程と、検出工程によって検出された出力電圧から、渦流センサ３３と溝成形部材２１との距離Ｄを演算して、樹脂部材１０の加工残厚を求める測定工程とをそれぞれ有する方法を提案するものである。
【００３９】
図５に示すように、検出工程では、樹脂部材１０に溝成形部材２１の刃先部２１ａが差し込まれてティアライン１１の成形工程が開始されると（Ｓ１００）、溝成形部材２１が移動制御されることで樹脂部材１０にティアライン１１が形成され、やがて、樹脂部材１０に差し込まれた状態の溝成形部材２１が、ティアライン１１が形成される予定の箇所の下方位置に配置された検出部３０（渦流センサ３３）の垂直上方を通過する（Ｓ１０１）。その際、渦流センサ３３によって溝成形部材２１に渦電流が誘起されて、この渦電流に基づく出力電圧が検出部３０にて検出される（Ｓ１０２）。
【００４０】
ここで、図６に示すように、検出部３０（渦流センサ３３）にて検出される出力電圧は、渦流センサ３３と溝成形部材２１との距離Ｄが近づくにつれ渦電流が大きくなって発振の振幅が小さくなり、一方で、渦流センサ３３と溝成形部材２１との距離Ｄが遠ざかるにつれて振幅が大きくなるという特性を有している。すなわち、図６において、範囲Ｓ１・Ｓ３では渦流センサ３３と溝成形部材２１との距離Ｄが遠く、範囲Ｓ２では渦流センサ３３と溝成形部材２１との距離Ｄが近いことを表している。そして、樹脂部材１０に差し込まれた状態で移動されている溝成形部材２１に対しては、溝成形部材２１が渦流センサ３３に最も近接した場合にその振幅値が最大となる（図３参照。以下、かかる場合の振幅値をピーク振幅値Ｐという）。
【００４１】
そこで、本実施例では、図７に示すように、予め、渦流センサ３３と刃先部２１ａとを所定間隔（距離Ｄ）で離間させておき、各離間状態での出力電圧のピーク振幅値Ｐをそれぞれ実測することで、渦流センサ３３と刃先部２１ａとの距離Ｄに対する出力電圧の減衰特性が測定されている。すなわち、この出力電圧の減衰特性より、渦流センサ３３と溝成形部材２１との距離Ｄが遠ざかるにつれてピーク振幅値Ｐが減少していく、そして、かかる測定結果が演算テーブルＴとしてメモリ４２に格納させている。
【００４２】
なお、演算テーブルＴは、渦流センサ３３として用いられるコイルの形状、印加する電圧の周波数、対象物までの距離、溝成形部材２１の電気伝導度、誘電率等によってピーク振幅値Ｐが変化するため、渦流センサ３３の設置環境や計測の目的に応じて、適宜再作成されて、メモリ４２に上書きして格納される。
【００４３】
測定工程では、図５に示したように、測定部３１に入力された出力電圧波形からピーク振幅値Ｐが検出され（Ｓ１０３）、検出されたピーク振幅値Ｐが演算テーブルＴと対比されて（Ｓ１０４）、渦流センサ３３と溝成形部材２１との距離Ｄが演算される（Ｓ１０５）。具体的には、図７を参照すれば、例えば、ピーク振幅値ＰがＰ１の場合に、渦流センサ３３と溝成形部材２１との距離Ｄが０．２ｍｍとして演算される。
【００４４】
上述したように、渦流センサ３３が樹脂部材１０のティアライン形成面１０ａとは反対側の裏面に当接されるように配置されているため、このようにして演算された渦流センサ３３と溝成形部材２１との距離Ｄが、溝加工部１２の厚さＬに相当する。つまり、本実施例では、距離Ｄが演算されると自動的に溝加工部１２の厚さＬが算出される。そして、算出された溝加工部１２の厚さＬは、メモリ４２に格納される。また、複数設けられた溝加工部１２・１２・・・のそれぞれの厚さＬが算出され、各溝加工部１２ごとにメモリ４２に格納される。
【００４５】
測定工程では、測定部３１において、算出された溝加工部１２の厚さＬが設定値の範囲内（例えば、厚さＬが０．３５ｍｍ〜０．６ｍｍ）にあるか否かが判定されて、その判定結果に関する情報が、併せてメモリ４２に格納されるとともに、表示部４４に表示され、出力部４５を介して外部接続器等に送られる。
なお、測定部３１において、算出された溝加工部１２の厚さＬが設定値の範囲外であると判定された場合に、同時に上述したティアライン形成部２の各駆動機構を停止して、溝成形部材２１が移動停止されるように制御したり、設定値の範囲内となるようにティアライン形成部２の各駆動機構がフィードバック制御したりするように構成されてもよい。
【００４６】
以上のようにして樹脂部材１０の加工残厚を測定することで、樹脂部材１０の加工残厚をリアルタイムで測定可能として作業時間を短縮させることができる。すなわち、本実施例の測定方法によれば、ティアライン１１を形成途中の溝成形部材２１に対して、検出部３０の渦流センサ３３によって渦電流を誘起させて、渦流センサ３３と溝成形部材２１との距離Ｄを測定するため、ティアライン形成中にリアルタイムで加工残厚を測定することができる。そのため、従来のようにティアラインの形成工程と加工残厚の測定工程とを分ける必要がなく、作用時間を効果的に短縮することができる。
【００４７】
特に、本実施例の測定方法によれば、渦流センサ３３と溝成形部材２１の刃先部２１ａとの距離Ｄが検出されるため、溝加工部１２の最奥部に到達される刃先部２１ａが基準とすることができ、加工残厚を高精度で測定することができる。
【００４８】
なお、上述した実施例では、検出部３０（渦流センサ３３）が樹脂部材１０のティアライン形成面１０ａとは反対側の裏面に当接されて、樹脂部材１０の間に離間を有しないように配置されているが、これに限定されず、検出部３０が樹脂部材１０と離間するように配置されてもよい。ただし、渦流センサ３３が樹脂部材１０と離間するように配置された場合には、測定工程では、渦流センサ３３と溝成形部材２１との距離Ｄが演算された後に、渦流センサ３３と樹脂部材１０との距離が差し引かれて補正されて、溝加工部１２の厚さＬが算出される。
【００４９】
また、上述した実施例では、渦流センサ３３は、樹脂部材１０に対して位置固定されているが、これに限定されず、水平方向に直線移動される溝成形部材２１に連動して移動されるように配置されるのが好ましい。
すなわち、図８に示すように、渦流センサ３３は、樹脂部材１０に差し込まれた状態の溝成形部材２１に対して垂直下方に配置されるとともに、溝成形部材２１が略水平方向に直線移動されると、これに連動して相対位置が変動しないように同じく略水平方向に直線移動される。このように、渦流センサ３３を溝成形部材２１に連動して移動させることで、溝成形部材２１によるティアライン形成に伴って随時形成される溝加工部１２の厚さＬを測定することができ、ティアライン１１の全長に渡ってリアルタイムで樹脂部材１０の加工残厚を測定することができ、ティアライン１１の製品精度を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の一実施例に係るティアライン形成装置の全体的な構成を示した側面図。
【図２】ティアラインが形成された樹脂部材の平面図。
【図３】検出部にて溝加工部の厚さを測定する様子を示す断面図。
【図４】残厚測定部のブロック図。
【図５】測定部にて渦流センサと溝成形部材との距離を演算する手順を示すフローチャート。
【図６】検出部にて検出される出力電圧波形を表す図。
【図７】演算テーブルを示す図。
【図８】別実施例における溝加工部の厚さを測定する様子を示す側面図。
【図９】従来の樹脂部材の加工残厚を測定する様子を示す断面図。
【符号の説明】
【００５１】
１ ティアライン形成装置
２ ティアライン形成部
３ 残厚測定部
１０ 樹脂部材
１０ ティアライン形成面
１１ ティアライン
１２ 溝加工部
２１ 溝成形部材
２１ａ 刃先部
３０ 検出部
３１ 測定部
３３ 渦流センサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溝成形部材によって樹脂部材にティアラインを形成し、ティアライン形成により残された樹脂部材の加工残厚を測定する加工残厚の測定方法であって、
前記樹脂部材のティアライン形成面の裏側に渦流センサを配置し、該渦流センサにより樹脂部材に差し込まれた状態の前記溝成形部材に渦電流を誘起して、誘起された渦電流に基づく出力電圧を検出する検出工程と、
該検出工程によって検出された出力電圧から、前記渦流センサと溝成形部材との距離を演算して、樹脂部材の加工残厚を求める測定工程とを有することを特徴とする加工残厚の測定方法。
【請求項２】
前記測定工程は、前記渦流センサと前記溝成形部材に形成されたティアライン形成用の刃先部との距離を測定することを特徴とする請求項１に記載の加工残厚の測定方法。
【請求項３】
前記測定工程は、前記溝成形部材の直下方位置に前記渦流センサを配置し、水平方向に直線移動される溝成形部材の移動に連動して渦流センサを移動させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の加工残厚の測定方法。
【請求項４】
溝成形部材によって樹脂部材にティアラインを形成し、ティアライン形成により残された樹脂部材の加工残厚を測定する加工残厚の測定装置であって、
前記樹脂部材のティアライン形成面の裏側に配置される渦流センサを備え、該渦流センサにより樹脂部材に差し込まれた状態の前記溝成形部材に渦電流を誘起して、誘起された渦電流に基づく出力電圧を検出する検出部と、
該検出部によって検出された出力電圧から、該渦流センサと溝成形部材との距離を演算して、樹脂部材の加工残厚を求める測定部とを有することを特徴とする加工残厚の測定装置。
【請求項１】
溝成形部材によって樹脂部材にティアラインを形成し、ティアライン形成により残された樹脂部材の加工残厚を測定する加工残厚の測定方法であって、
前記樹脂部材のティアライン形成面の裏側に渦流センサを配置し、該渦流センサにより樹脂部材に差し込まれた状態の前記溝成形部材に渦電流を誘起して、誘起された渦電流に基づく出力電圧を検出する検出工程と、
該検出工程によって検出された出力電圧から、前記渦流センサと溝成形部材との距離を演算して、樹脂部材の加工残厚を求める測定工程とを有することを特徴とする加工残厚の測定方法。
【請求項２】
前記測定工程は、前記渦流センサと前記溝成形部材に形成されたティアライン形成用の刃先部との距離を測定することを特徴とする請求項１に記載の加工残厚の測定方法。
【請求項３】
前記測定工程は、前記溝成形部材の直下方位置に前記渦流センサを配置し、水平方向に直線移動される溝成形部材の移動に連動して渦流センサを移動させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の加工残厚の測定方法。
【請求項４】
溝成形部材によって樹脂部材にティアラインを形成し、ティアライン形成により残された樹脂部材の加工残厚を測定する加工残厚の測定装置であって、
前記樹脂部材のティアライン形成面の裏側に配置される渦流センサを備え、該渦流センサにより樹脂部材に差し込まれた状態の前記溝成形部材に渦電流を誘起して、誘起された渦電流に基づく出力電圧を検出する検出部と、
該検出部によって検出された出力電圧から、該渦流センサと溝成形部材との距離を演算して、樹脂部材の加工残厚を求める測定部とを有することを特徴とする加工残厚の測定装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００７−２７１４８９（Ｐ２００７−２７１４８９Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−９８４２４（Ｐ２００６−９８４２４）
【出願日】平成１８年３月３１日（２００６．３．３１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月１８日（２００７．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月３１日（２００６．３．３１）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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