自動車用開閉体の建付精度評価方法
【課題】インラインでのサイドドアの全数検査が可能であって、ボデイに実際のサイドドアを組み付けることなく、組み立てられた実際のサイドドアの建付精度の評価に同じく実際に生産されたボデイ側のドア開口部の形状を反映させて、ドアの建付精度の評価結果の信頼性向上を図った方法を提供する。
【解決手段】組み立てられたサイドドアＤｒまたはＤｆ単独の実測データと、同じく組み立てられたボデイ単独での実測データとを、データ処理装置２３においてボデイ座標系のドアヒンジ取付穴を基準に互いに突き合わせて、サイドドアのパーティング部での建付精度を演算・解析する。
【解決手段】組み立てられたサイドドアＤｒまたはＤｆ単独の実測データと、同じく組み立てられたボデイ単独での実測データとを、データ処理装置２３においてボデイ座標系のドアヒンジ取付穴を基準に互いに突き合わせて、サイドドアのパーティング部での建付精度を演算・解析する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車におけるサイドドア等の開閉体の建付精度評価方法に関し、例えば自動車の組立工程のうちドアサブラインで組み立てられたサイドドアについて、これとは別のボデイメイン組立工程で組み立てられたボデイメインのドア開口部に対するいわゆる建付精度を実際にドアをボデイに組み付けることなく計測・評価できるようにし、もってサイドドア等の開閉体の建付精度の全数検査を可能とした自動車用開閉体の建付精度評価方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術として、例えば特許文献１に記載のように、基準となるマスタードア（設計上の理想的なドアではなく、実際に生産されたドアのなかから抽出した一つのドアであって、且つボデイに組み付けた際にそのドアパーティング部では品質保証内の建付精度である隙間および面差（段差）を生じるもの）の形状を三次元測定機等にて計測した上でボデイのＣＡＤデータと照合することにより、各計測点での建付精度である隙間および面差のデータをマスタドア値として記憶させておく一方、計測対象となるドア単体の状態でその形状精度を計測した上で上記マスタドア値を閾値として照合することによりその適否判定を行うようにしたものがある。
【０００３】
また、別の技術として、特許文献２に記載のように、ボデイの一部となるボデイサイド（サイドパネル）に形成されたドア開口部にサイドドアを組み付けた状態で、ボデイサイドとサイドドアの外側面任意箇所にそれぞれ複数の基準マークを付しておき、基準マークを含むボデイサイドとサイドドアの外側面形状を三次元デジタイザのスキャナで計測する一方、ボデイサイドからサイドドアを取り外して、ボデイサイド側のドア開口部の形状と、取り外したサイドドアの周縁部形状をそれぞれ三次元デジタイザのスキャナで計測し、基準マークを基準として、ボデイサイドの開口部の形状とサイドドアの周縁部形状とをコンピュータにて両者の組付状態に合成・再現することにより、いわゆるドアパーティング部での隙間や面差を計測可能としたものがある。
【特許文献１】特開２００６−１５３８０５号公報
【特許文献２】特開２００２−２５６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前者の技術では、組み立てられたドアの全数検査は一応可能ではあっても、ドアの形状精度の評価または適否判定に使用されるボデイサイド側のドア開口部のデータとしてＣＡＤデータが使用されていて、実際に生産されたボデイサイドのドア開口部の形状精度が反映されていないため、実際に生産された自動車におけるドアの形状精度の評価または適否判定結果の向上に限界がある。
【０００５】
また、後者の技術では、実際のボデイサイドにサイドドアが組み付けられた状態での検査ではあっても、その都度サイドドアを組み付けたり取り外す工数が必要となることから、いわゆるインラインでの全数検査はタクトタイム的に困難であり、結果として抜き取り検査にならざるを得ないことから、サイドドア全数の品質保証の上でなおも改善の余地を残している。
【０００６】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、いわゆるインラインでのサイドドアに代表されるような開閉体の全数検査が可能であって、しかもボデイに実際の開閉体を組み付けることなく、組み立てられた実際の開閉体の建付精度の評価に同じく実際に生産されたボデイ側の開閉体用開口部の形状を反映させて、もって実際に生産された自動車における開閉体の建付精度の評価結果の一層の信頼性向上を可能とした自動車用開閉体の建付精度評価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】
【０００７】
本発明は、自動車のサイドドアに代表されるような開閉体がボデイに組み付けられたときの建付精度を評価する方法であって、大別して開閉体側計測工程とボデイ側計測工程および解析工程とを含んでいる。
【０００８】
上記開閉体側計測工程では、開閉体組立工程において組み立てられた開閉体のうち基準点となる少なくとも二つのヒンジ取付穴の三次元位置のほか、開閉体の外側面の周縁部における複数の開閉体側評価点の少なくとも内外方向位置を計測して、それらの計測データを開閉体固有の識別情報ととともに保存するとともに、上記各開閉体側評価点の計測データと予め設定されている基準データとを比較して開閉体単独での形状の適否判定を行う。
【０００９】
また、上記ボデイ側計測工程では、ボデイメイン組立工程において組み立てられたボデイのうち基準点となる少なくとも二つのヒンジ取付穴の三次元位置のほか、ボデイ外側面のうち開閉体用開口部の周縁部であって且つ開閉体の組付状態において各開閉体側評価点に近接することになる複数のボデイ側評価点の少なくとも内外方向位置を計測して、それらの計測データをボデイ固有の識別情報ととともに保存する。
【００１０】
そして、上記解析工程では、特定の開閉体が組み付けられるべき特定のボデイが決定した段階で両者の識別情報と計測データの関連付けを行うとともに、計測データ上において特定のボデイ側のヒンジ取付穴と特定の開閉体側のヒンジ取付穴とを合わせたときのボデイ側の開閉体用開口部と開閉体との間に形成される建付誤差を演算・解析してその結果を出力する。もちろん、この段階で建付誤差の適否判定までも行っても良い。
【００１１】
ここで、特定の開閉体が組み付けられるべき特定のボデイとは、完成車となった段階で上記特定の開閉体が組み付けられているボデイを想定していて、また、上記建付誤差とは、ボデイ側の開閉体用開口部と開閉体とのパーティングに形成される隙間および面差（段差）の大きさを想定している。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、サイドドアに代表されるような開閉体とボデイの形状をそれぞれ単独の状態で計測するとともに、開閉体をボデイに組み付けることなしに開閉体の形状精度とボデイに組み付けられたときの建付精度を評価できるので、いわゆるインラインでの開閉体全数の建付精度の評価が可能であり、実際に生産された自動車における開閉体の建付精度の評価結果の信頼性向上が図れる。
【００１３】
しかも、開閉体が組み付けられるべきボデイ側の開閉体用開口部のデータとして、完成車となった段階で特定の開閉体が組み付けられている特定のボデイの開閉体用開口部のデータを使用しているので、開閉体の建付精度の評価結果の信頼性が一段と向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１以下の図面は本発明に係る建付精度評価方法のより具体的な実施の形態を示す図であり、ここでは開閉体がサイドドアである場合の例を示している。
【００１５】
図１はドアサブラインとしてのドア組立工程に隣接するように配置されたドア計測工程Ｓ１の概略平面図を示している。
【００１６】
ドア組立工程には、周知のように図示外のヘミングプレス設備とブレージング設備が用意されており、ドアアウタパネルとドアインナパネルとをヘミング結合してドア本体とした上で、さらにそのドア本体にドアサッシュをブレージング（ろう付け）をもって接合することによりサイドドアとしてのフロントドアまたはリアドアが組み立てられる。そして、そのドア組立工程で組み立てられたサイドドアがフロントドアまたはリアドアごとに左右セットとして順次図１のドア計測工程に搬入される。
【００１７】
図１のドア計測工程Ｓ１には、左右のドアごとにそれぞれ独立したドア置き台１と、計測ロボット２、印刷器３、および操作盤４等が配置されている。
【００１８】
ドア置き台１は、図２，３のほか図４にも示すように、計測対象となるサイドドア、すなわちリア側のサイドドアＤｒまたはフロント側のサイドドアＤｆの下縁のヘミング結合部とドアアウタパネル側の外側面を支持部としてそのサイドドアＤｒまたはＤｆを若干傾斜した起立姿勢にて自重のみで位置決め支持するためのもので、台座５の上に一対の背当てポスト６が立設されているほか、複数のネストブロック７ａ〜７ｅと可動式の位置決めストッパ８が設けられている。
【００１９】
一対の背当てブロック６は、先に述べたようにリア側のサイドドアＤｒであるかフロント側のサイドドアＤｆであるかにかかわらず計測対象となるサイドドアＤｒまたはＤｆのドアアウタパネルの外側面に当てて、その車幅方向位置を規制しつつサイドドアＤｒまたはＤｆを起立姿勢に保つためのものである。
【００２０】
また、複数のネストブロック７ａ〜７ｅは、先に述べたようにリア側のサイドドアＤｒであるかフロント側のサイドドアＤｆであるかにかかわらず計測対象となるサイドドアＤｒまたはＤｆの下縁のヘミング結合部を位置決め支持して、その上下方向の位置を規制するためのもので、いずれも略Ｖブロック状のものとして形成してある。そして、複数のネストブロック７ａ〜７ｃが定位置固定式のものであるのに対して、残りの複数のネストブロック７ｄ，７ｅは直動型アクチュエータであるエアシリンダ９の伸縮作動に応じてスライド可能となっていて、これらの各ネストブロック７ａ〜７ｅは図３に示すように計測対象となるサイドドアＤｒまたはＤｆの違い、あるいは車種の違いに応じて適宜使い分けられる。
【００２１】
さらに、位置決めストッパ８は上記ネストブロック７ａ〜７ｅや背当てポスト６によって位置決め支持されたサイドドアＤｒまたはＤｆの前後方向（車両前後方向）の位置規制を行うためのもので、直動型アクチュエータであるエアシリンダ１０の伸縮作動に応じて進退可能となっている。そして、位置決めストッパ８が後退している状態で、ネストブロック７ａ〜７ｅや背当てポスト６によって計測対象となるサイドドアＤｒまたはＤｆを位置決め支持した上で位置決めストッパ８を前進限位置まで前進動作させることにより、サイドドアＤｒまたはＤｆの前後方向の位置決めがなされるようになっている。
【００２２】
すなわち、上記のネストブロック７ａ〜７ｅや背当てポスト６および位置決めストッパ８によって、図４にも示すように計測対象となるサイドドアＤｒまたはＤｆが車外側に若干傾斜した起立姿勢をもって自重のみで上下、左右および前後方向の三次元方向の位置決めがなされるようになっている。なお、ドア置き台１上のサイドドアＤｒまたはＤｆはボデイ座標系上での正規姿勢に対して約１０°程度傾斜している。したがって、サイドドアＤｒまたはＤｆの形状計測に先立つサイドドアＤｒまたはＤｆの位置決めに際してクランプ機構等の固定手段は一切必要とせず、特に作業者による手搬送にてサイドドアＤｒまたはＤｆをドア置き台１上に位置決めする場合にも作業性に優れたものとなる。ただし、計測対象となるサイドドアＤｒまたはＤｆをロボット等の自動搬送手段にて自動搬送して位置決め支持させることももちろん可能である。
【００２３】
計測ロボット２は、そのアーム先端に非接触式の計測センサ１１を持たせたもので、予め指定されている計測ポイントに計測センサ１１を移動させてサイドドアＤｒまたはＤｆの外側面の所定位置にその計測センサ１１を正対させることで、当該計測ポイントの位置を計測するものである。この計測センサ１１は、レーザ光照射機能とＣＣＤ等の撮像素子とを組み合わせた三次元位置の計測が可能な公知のタイプのものである。
【００２４】
印刷器３は、ドア置き台１上にてサイドドアＤｒまたはＤｆの計測が行われる度にその計測対象となったサイドドアＤｒまたはＤｆ固有の識別情報をバーコードラベルのかたちで印刷・発行するもので、発行されたバーコードラベルは計測完了後にその計測対象となったサイドドアＤｒまたはＤｆの所定の位置に自動または手動にて貼り付けられる。
【００２５】
ここに言うサイドドア固有の識別情報とは、自他識別が可能なように例えば数字とアルファベットとを組み合わせた任意の桁数の識別番号であって、この識別番号には、例えば基本連続番号のほか、車種情報、フロントドアまたはリアドアの区別、右側ドアまたは左側ドアの区別、さらにはドア組立が行われたドアサブラインのライン番号等が含まれている。
【００２６】
こうしてドア計測工程Ｓ１を経た各サイドドアＤｒまたはＤｆは、後段のドア仕上げラインを経た後に周知のように図１のメタルラインＳ２（別のボデイメインラインにて組み立てられたボデイ（ボデイメイン）Ｂに対して、サイドドアＤｒまたはＤｆをはじめとするフード、トランクリッドまたはバックドア等のいわゆる蓋物または開閉体を組み付ける作業を主としたライン）へと投入され、ドアサブラインとは別のボデイメインラインで組み立てられたボデイＢに対して組み付けられることになる。
【００２７】
図４は、ドア置き台１上に位置決め支持されたサイドドア、ここではリア側のＤｒの計測ポイントＰ１〜Ｐ１０の詳細を示している。なお、この計測ポイントＰ１〜Ｐ１０の位置はフロント側のサイドドアＤｆの場合でも図３に示すように基本的には変わりはない。
【００２８】
周知のように、いわゆる前ヒンジタイプのサイドドアＤｒは車両正面視においてドアヒンジ取付面に上下一対のドアヒンジをボルトにて締結するために各二つずつで合計四つのドアヒンジ取付穴Ｈが形成されていることから、各二つずつのドアヒンジ取付穴Ｈのうちそれぞれ上側のドアヒンジ取付穴Ｈの位置を計測ポイントＰ１，Ｐ２とする。また、サイドドアＤｒのドアアウタパネル側の外側面のうち前後の周縁部の合計４箇所Ｐ３〜Ｐ６の位置と、ドアサッシュの外側面のうち４箇所Ｐ７〜Ｐ１０の位置をそれぞれ計測ポイントとし、先の二つのヒンジ取付穴Ｈの計測ポイントＰ１，Ｐ２を含めた合計１０ポイントを計測ポイントＰ１〜Ｐ１０として計測ロボット２にて計測する。なお、計測ポイントＰ１，Ｐ２であるドアヒンジ取付穴Ｈの位置および計測ポイントＰ５の車幅方向位置（内外方向位置）は後述するように基準点として機能し、また計測ポイントＰ５を含む残りの計測ポイントＰ３〜Ｐ１０の車幅方向位置はドア側評価点として機能することになる。
【００２９】
より具体的には、ドア置き台１上に位置決め支持されたサイドドアＤｒの計測ポイントＰ１〜Ｐ１０に対して、計測ロボット２に持たせた計測センサ１１を順次移動させて、各ポイントＰ１〜Ｐ１０につき２〜３秒にて該当する計測ポイントの位置を非接触にて計測する。ここでは、ドアヒンジ取付穴Ｈに関する計測ポイントＰ１，Ｐ２についてのみ三次元位置の計測データを収集し、それ以外の計測ポイントＰ３〜Ｐ１０については一次元（車幅方向位置＝内外方向位置）の計測データを収集するが、計測ポイントＰ３〜Ｐ１０についても三次元の位置データとして収集することももちろん可能である。そして、図５に示すように計測センサ１１によって得られた各計測ポイントＰ１〜Ｐ１０の計測データ（実測データ）は画像前処理を経た上でデータ収集用端末機（ここに言う端末機とは、いわゆるパーソナルコンピュータを指している。以下、同じ。）１２に書き込んで記憶・保存される。なお、各ドアヒンジ取付穴Ｈに関する計測ポイントＰ１，Ｐ２の位置は別途独立させた定位置固定式の専用の計測センサにて計測するようにしても良い。
【００３０】
ここで、上記各計測ポイントＰ１〜Ｐ１０の計測データはロボット座標系のデータであり、しかも図４に示すようにドア置き台１上のサイドドアＤｒはボデイ座標系での正規姿勢に対して約１０°程度傾斜している。そこで、図４に示すようにロボット座標系でのサイドドアＤｒの傾斜角度を相殺するべく、基準点である上下一対のドアヒンジ取付穴Ｈに関する計測ポイントＰ１，Ｐ２の位置と計測ポイントＰ５の位置がボデイ座標系での正規位置（いわゆる図面値）に一致するようにロボット座標を座標変換し（図４の（Ｃ）の矢印方向に回転させる）、上下一対のドアヒンジ取付穴Ｈに関する計測ポイントＰ１，Ｐ２の計測データと上記計測ポイントＰ５の計測データとともに、残りの各計測ポイントＰ１〜Ｐ１０の計測データをボデイ座標系でのデータに換算して記憶・保存し直す。なお、基準点である上下一対のドアヒンジ取付穴Ｈに関する計測ポイントＰ１，Ｐ２の位置のみがボデイ座標系での正規位置に一致するようにロボット座標を座標変換しても良いが、精度向上の上では上記のようにドアヒンジ取付穴Ｈに関する計測ポイントＰ１，Ｐ２の位置と計測ポイントＰ５の位置とを併用することが望ましい。
【００３１】
同時に、ドア計測後であって且つドア置き台１からサイドドアＤｒを取り出す前に、図５に示すように自動番号発生機能付きの印刷器３にて計測対象となったサイドドア固有のドア識別情報をバーコードラベル１３のかたちで印刷・発行し、ドア識別情報そのものは先のデータとともに保存されるとともに、発行されたバーコードラベル１３はサイドドアＤｒの所定の位置に貼り付ける。
【００３２】
計測データが記憶・保存されたデータ収集用端末機１２には予め各計測ポイントＰ１〜Ｐ１０毎の基準データが保存されており、その基準データとの比較・照合によりサイドドアＤｒ単独での形状の適否判定（いわゆる「ＯＫ」または「ＮＧ」の判定）がなされ、その判定結果がデータ収集用端末機１２に可視表示される。なお、上記基準データとしては、ほぼ設計値通りに組み立てられた理想的なドアを三次元計測機等にて計測して得られたデータ、または設計値であるＣＡＤデータが使用される。
【００３３】
データ収集用端末機１２での判定結果は同時にドア計測工程Ｓ１に設置された警報用端末機１４にも送られて可視表示されるとともに、判定結果が「ＮＧ」の場合にはその警報用端末機１４に付帯している警報ランプ１５を点灯させて作業者に告知し、作業者は例えばそのサイドドアＤｒを抜き出して「要手直し品」として振り分け、それ以外の場合には計測後のサイドドアＤｒを後段のドア仕上げ工程向けとして振り分ける。そして、ドア仕上げ工程を経たサイドドアＤｒは、先にも述べたように図１に示すメタルラインＳ２のドア組付工程に投入されて、順次ボデイＢに組み付けられることになる。
【００３４】
さらに、データ収集用端末機１２に収集された計測データはドア識別情報および適否判定結果とともにドア管理データベースであるドア管理装置１６に送信されて蓄積される。なお、このドア管理装置１６もまたパーソナルコンピュータにて構成されている。これらの処理は、計測対象となるサイドドアがフロント側のサイドドアＤｆである場合でも全く同様である。
【００３５】
ドアサブラインとは別のボデイメインラインでは、図６に示すようにフロアメインに対して両側のボデイサイドやルーフパネル等を組み付けることでボデイ（ボデイメイン）Ｂとしての完成度が高められる。ボデイメインラインのボデイ計測工程では、先に述べたドア計測工程Ｓ１と同様の手法によりそのボデイＢ側の基準点のほかボデイ側評価点の計測が行われる。
【００３６】
すなわち、ボデイＢのセンターピラーＰｓにはサイドドアＤｒ側と同様にドアヒンジ取付穴Ｈが形成されているので、基準点となるこの上下二つのドアヒンジ取付穴Ｈの三次元位置を計測ポイントとして計測するとともに、同様にボデイ側評価点となるリアドア開口部の後側４箇所の計測ポイントＰ１１〜Ｐ１４の車幅方向位置（内外方向位置）を計測する。
【００３７】
さらに、ボデイＢのフロントピラーＰｆにはサイドドアＤｆ側と同様にドアヒンジ取付穴Ｈが形成されているので、基準点となるこの上下二つのドアヒンジ取付穴Ｈの三次元位置を計測ポイントとして計測するとともに、同様にボデイ側評価点となるフロントドア開口部の前側４箇所の計測ポイントＰ２１〜Ｐ２４の車幅方向位置（内外方向位置）を計測する。
【００３８】
これらのボデイ側評価点となる計測ポイントＰ１１〜Ｐ１４の位置は、開閉体用開口部たる各リアドア開口部に図４のサイドドアＤｒを組み付けた時にそのドア側評価点となる計測ポイントＰ５，Ｐ６およびＰ９，Ｐ１０に近接することになる部位が選択され、同様にボデイ側評価点となる計測ポイントＰ２１〜Ｐ２４の位置は、開閉体用開口部たる各フロントドア開口部に図３のサイドドアＤｆを組み付けた時にそのドア側評価点となる計測ポイントＰ３，Ｐ４およびＰ７，Ｐ８に近接することになる部位が選択される。
【００３９】
また、サイドドアＤｒまたはＤｆが組み付けられる前のボデイＢにあっても、上記のような計測と並行して、サイドドアＤｒまたはＤｆと同様に固有のボデイ識別情報がバーコードラベル１７（図５参照）のかたちで貼り付けられる。このボデイＢ側の計測データも、基準点である上下一対のドアヒンジ取付穴Ｈに関する計測ポイントの位置と計測ポイントＰ１３の位置がボデイ座標系での正規位置（いわゆる図面値）に一致するようにボデイ座標系でのデータに座標変換された上で、ボデイ識別情報とともに図５のボデイメインライン管理データベース１８に一旦蓄積され、さらに中継用端末機１９を介してボデイメイン管理データベースであるボデイ管理端末機２０に送信されて蓄積される。
【００４０】
先に述べた図１のメタルラインＳ２のドア組付工程では、ボデイＢを搬送するためのコンベヤのラインサイドに先のドア仕上げラインを経たサイドドアＤｒ，Ｄｆが用意されていて、コンベヤにより順次搬送されてくるボデイＢに対して作業者の手によりサイドドアＤｒ，Ｄｆが組み付けられることになる。このサイドドア組付完了の時点で初めて特定のボデイＢと特定のサイドドアＤｒ，Ｄｆとの組み合わせが決定することになり、後工程である塗装後の艤装組立工程において一時的にボデイＢから各サイドドアＤｒ，Ｄｆが取り外されることはあっても、特定のボデイＢと特定のサイドドアＤｒ，Ｄｆとの組み合わせは完成車となった段階においても変わることはない。なお、サイドドアＤｒ，Ｄｆが組み付けられる前のボデイＢにあっても、ボデイＢとして完成した段階でサイドドアＤｒ，Ｄｆと同様に固有の識別情報がバーコードラベル１７のかたちで予め貼付されていることは先に述べた通りである。
【００４１】
そして、ボデイＢへのサイドドアＤｒ，Ｄｆの組み付けが完了した段階で図５に示すようにボデイＢとサイドドアＤｒ，Ｄｆの関連付けが行われる。すなわち、この段階では完成車となったときの特定のボデイＢと特定のサイドドアＤｒ，Ｄｆとの関係が初めて決まったことになるので、作業者はメタルラインのラインサイドに用意されている図１のバーコード読取装置２１を用いて、ボデイＢ側のバーコードラベル１７のボデイ識別情報と各サイドドアＤｒ，Ｄｆ側のバーコードラベル１３のドア識別情報とをそれぞれ読み取って読取用端末機２２に書き込み、この読取用端末機２２にてボデイ識別情報とドア識別情報とを結合する。つまり、特定のボデイＢと特定のサイドドアＤｒ，Ｄｆとの関係が定まったことに伴い、双方の識別情報も不離一体の関係に結合し、リアルタイムで図５のデータ処理装置２３に送信する。なお、このデータ処理装置２３もまたパーソナルコンピュータにて構成されている。
【００４２】
データ処理装置２３では、受信したボデイ識別情報とドア識別情報に基づき、ボデイ管理端末機２０およびドア管理端末機１６から該当する識別情報のボデイＢ側の計測データとサイドドアＤｒ，Ｄｆ側の計測データをそれぞれ抽出し、図６の各ドア開口部にサイドドアＤｒ，Ｄｆを組み付けた場合と同様の状態をボデイＢ側の計測データと各サイドドアＤｒ，Ｄｆ側の計測データとを突き合わせてデータ上にて再現し、ボデイＢ側のドアヒンジ取付穴Ｈを基準としたときの各サイドドアＤｒ，Ｄｆの建付精度の演算・解析処理を実行する。
【００４３】
すなわち、計測データ上においてボデイＢのセンターピラーＰｓ側のドアヒンジ取付穴Ｈにリア側のサイドドアＤｒのドアヒンジ取付穴Ｈを合わせたときのボデイ側評価点である計測ポイントＰ１１〜Ｐ１４とドア側評価点である計測ポイントＰ５，Ｐ６，Ｐ９，Ｐ１０のデータ同士を突き合わせて、仮想ドア閉時にリアドア開口部とサイドドアＤｒとのパーティング部に不可避的に発生する建付誤差を算出する。
【００４４】
同様に、計測データ上においてボデイＢのフロントピラーＰｆ側のドアヒンジ取付穴Ｈにフロント側のサイドドアＤｆのドアヒンジ取付穴Ｈを合わせたときのボデイ側評価点である計測ポイントＰ２１〜Ｐ２４とドア側評価点である計測ポイントＰ７，Ｐ８，Ｐ３，Ｐ４のデータ同士を突き合わせて、仮想ドア閉時にフロントドア開口部とサイドドアＤｆとのパーティング部に不可避的に発生する建付誤差を算出する。
【００４５】
さらに、リア側のサイドドアＤｒのドア側評価点である計測ポイントＰ３，Ｐ４，Ｐ７，Ｐ８とフロント側のサイドドアＤｆのドア側評価点である計測ポイントＰ５，Ｐ６，Ｐ９，Ｐ１０のデータ同士を突き合わせて、仮想ドア閉時にフロント側のサイドドアドアＤｆとリア側のサイドドアＤｒとのパーティング部に不可避的に発生する建付誤差を算出する。
【００４６】
例えば図７は仮想ドア閉時に相互に近接することになるフロント側のサイドドアＤｆのドア側評価点Ｐ７（図３参照）とそれに対応するボデイ側評価点Ｐ２１（図６参照）との関係を示したものであるが、少なくともドア側評価点Ｐ７の車幅方向位置とボデイ側評価点Ｐ２１の車幅方向位置との差αを建付精度値として算出する。この建付精度値αを算出すれば、仮想ドア閉時にボデイＢ側のフロントドア開口部とフロント側のサイドドアＤｆとの間に形成されるパーティング隙間のほか、その隙間をはさんで近接することになるドア側評価点Ｐ７とボデイ側評価点Ｐ２１との面差（段差）を予測・評価することが可能となる。これらの算出したデータは少なくともボデイ管理端末機２０にドア単品での計測データとともに書き込む一方、サーバーとして機能するデータ一括管理データベース２４にも登録して蓄積する。同時に、予め上記建付精度値に関する基準値をデータ処理装置２３に設定・記憶させておき、リアルタイム処理で上記建付精度値の基準値に対する誤差を算出するとともに、その適否判定をも行い、その結果も保存する。
【００４７】
そして、図５のほか図８の（Ａ）に示すように、データ一括管理データベース２４にアクセス可能なデータ閲覧端末機２５に、ボデイ側のドアヒンジ取付穴Ｈに関する実測値（図８の（Ａ）のａ１欄）のほか、ボデイＢ単体でのボデイ側評価点Ｐ１１〜Ｐ１４およびＰ２１〜Ｐ２４での実測値（同じくａ２欄）、フロント側およびリア側の各サイドドアＤｆ，Ｄｒ単体でのドア側評価点Ｐ３〜Ｐ１０での実測値（同じくａ３欄）、および先の建付精度の演算・解析処理時の基準値に対する誤差（同じくａ４欄）等をリアルタイムで可視表示する。
【００４８】
同時に、同図（Ｂ）に示すようにデータ閲覧端末機２５側からアクセスすることで、蓄積したデータの平均値、最大値、最小値等を目標値とともにデータ推移グラフとして可視表示することが可能である。
【００４９】
このように本実施の形態によれば、各サイドドアＤｒ，ＤｆとボデイＢの形状をそれぞれ単独の状態で計測することで、各サイドドアＤｒ，ＤｆをボデイＢに組み付けることなしにサイドドアＤｒ，Ｄｆの形状精度とボデイＢに組み付けられたときの建付精度を評価できるので、いわゆるインラインでのサイドドアＤｒ，Ｄｆ全数の建付精度の評価が可能であり、実際に生産された自動車におけるサイドドアＤｒ，Ｄｆの建付精度の評価結果の信頼性が向上するようになる。特に、サイドドアＤｒ，Ｄｆが組み付けられるべきボデイＢ側のドア開口部のデータとして、完成車となった段階で特定のサイドドアＤｒ，Ｄｆが組み付けられている特定のボデイＢのドア開口部のデータを使用しているので、サイドドアＤｒ，Ｄｆの建付精度の評価結果の信頼性が一段と向上することになる。
【００５０】
ここで、上記実施の形態では開閉体がいわゆる前ヒンジタイプのサイドドアである場合の例を示したが、本発明は必ずしも前ヒンジタイプのサイドドアのみに限定されない。例えば、前ヒンジタイプのフロントドアと後ヒンジタイプのリアドアとを組み合わせたサイドドアのほか、上ヒンジあるいは下ヒンジタイプのバックドアや、横ヒンジタイプのバックドア等にも同様に適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明が適用される計測システムの概略平面説明図。
【図２】図１におけるドア置き台の詳細を示す斜視図。
【図３】図２のドア置き台にサイドドアを位置決め支持させた状態を示す説明図。
【図４】図２のドア置き台に対するサイドドアの位置決め支持姿勢とドア側評価点との関係を示す説明図。
【図５】図１のシステムにおけるデータ処理系統の概略説明図。
【図６】ボデイの概略構造を示す斜視図。
【図７】図３に示したドア側評価点Ｐ７での拡大断面説明図。
【図８】図５のデータ処理系統での出力例を示す説明図。
【符号の説明】
【００５２】
１…ドア置き台
２…計測ロボット
３…印刷器
１１…計測センサ
１３…ドア識別情報（バーコードラベル）
１７…ボデイ識別情報（バーコードラベル）
Ｂ…ボデイ
Ｄｆ…フロント側のサイドドア（開閉体）
Ｄｒ…リア側のサイドドア（開閉体）
Ｈ…ドアヒンジ取付穴
Ｐ１，Ｐ２…ドアヒンジ取付穴の計測ポイント（基準点）
Ｐ３，Ｐ４…サイドドア側の計測ポイント（ドア側評価点）
Ｐ５…サイドドア側の計測ポイント（基準点兼ドア側評価点）
Ｐ６〜Ｐ１０…サイドドア側の計測ポイント（ドア側評価点）
Ｐ１１，Ｐ１２…ボデイ側の計測ポイント（ボデイ側評価点）
Ｐ１３…ボデイ側の計測ポイント（基準点兼ドア側評価点）
Ｐ１４…ボデイ側の計測ポイント（ボデイ側評価点）
Ｐ２１〜Ｐ２４…ボデイ側の計測ポイント（ボデイ側評価点）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車におけるサイドドア等の開閉体の建付精度評価方法に関し、例えば自動車の組立工程のうちドアサブラインで組み立てられたサイドドアについて、これとは別のボデイメイン組立工程で組み立てられたボデイメインのドア開口部に対するいわゆる建付精度を実際にドアをボデイに組み付けることなく計測・評価できるようにし、もってサイドドア等の開閉体の建付精度の全数検査を可能とした自動車用開閉体の建付精度評価方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の技術として、例えば特許文献１に記載のように、基準となるマスタードア（設計上の理想的なドアではなく、実際に生産されたドアのなかから抽出した一つのドアであって、且つボデイに組み付けた際にそのドアパーティング部では品質保証内の建付精度である隙間および面差（段差）を生じるもの）の形状を三次元測定機等にて計測した上でボデイのＣＡＤデータと照合することにより、各計測点での建付精度である隙間および面差のデータをマスタドア値として記憶させておく一方、計測対象となるドア単体の状態でその形状精度を計測した上で上記マスタドア値を閾値として照合することによりその適否判定を行うようにしたものがある。
【０００３】
また、別の技術として、特許文献２に記載のように、ボデイの一部となるボデイサイド（サイドパネル）に形成されたドア開口部にサイドドアを組み付けた状態で、ボデイサイドとサイドドアの外側面任意箇所にそれぞれ複数の基準マークを付しておき、基準マークを含むボデイサイドとサイドドアの外側面形状を三次元デジタイザのスキャナで計測する一方、ボデイサイドからサイドドアを取り外して、ボデイサイド側のドア開口部の形状と、取り外したサイドドアの周縁部形状をそれぞれ三次元デジタイザのスキャナで計測し、基準マークを基準として、ボデイサイドの開口部の形状とサイドドアの周縁部形状とをコンピュータにて両者の組付状態に合成・再現することにより、いわゆるドアパーティング部での隙間や面差を計測可能としたものがある。
【特許文献１】特開２００６−１５３８０５号公報
【特許文献２】特開２００２−２５６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前者の技術では、組み立てられたドアの全数検査は一応可能ではあっても、ドアの形状精度の評価または適否判定に使用されるボデイサイド側のドア開口部のデータとしてＣＡＤデータが使用されていて、実際に生産されたボデイサイドのドア開口部の形状精度が反映されていないため、実際に生産された自動車におけるドアの形状精度の評価または適否判定結果の向上に限界がある。
【０００５】
また、後者の技術では、実際のボデイサイドにサイドドアが組み付けられた状態での検査ではあっても、その都度サイドドアを組み付けたり取り外す工数が必要となることから、いわゆるインラインでの全数検査はタクトタイム的に困難であり、結果として抜き取り検査にならざるを得ないことから、サイドドア全数の品質保証の上でなおも改善の余地を残している。
【０００６】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、いわゆるインラインでのサイドドアに代表されるような開閉体の全数検査が可能であって、しかもボデイに実際の開閉体を組み付けることなく、組み立てられた実際の開閉体の建付精度の評価に同じく実際に生産されたボデイ側の開閉体用開口部の形状を反映させて、もって実際に生産された自動車における開閉体の建付精度の評価結果の一層の信頼性向上を可能とした自動車用開閉体の建付精度評価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】
【０００７】
本発明は、自動車のサイドドアに代表されるような開閉体がボデイに組み付けられたときの建付精度を評価する方法であって、大別して開閉体側計測工程とボデイ側計測工程および解析工程とを含んでいる。
【０００８】
上記開閉体側計測工程では、開閉体組立工程において組み立てられた開閉体のうち基準点となる少なくとも二つのヒンジ取付穴の三次元位置のほか、開閉体の外側面の周縁部における複数の開閉体側評価点の少なくとも内外方向位置を計測して、それらの計測データを開閉体固有の識別情報ととともに保存するとともに、上記各開閉体側評価点の計測データと予め設定されている基準データとを比較して開閉体単独での形状の適否判定を行う。
【０００９】
また、上記ボデイ側計測工程では、ボデイメイン組立工程において組み立てられたボデイのうち基準点となる少なくとも二つのヒンジ取付穴の三次元位置のほか、ボデイ外側面のうち開閉体用開口部の周縁部であって且つ開閉体の組付状態において各開閉体側評価点に近接することになる複数のボデイ側評価点の少なくとも内外方向位置を計測して、それらの計測データをボデイ固有の識別情報ととともに保存する。
【００１０】
そして、上記解析工程では、特定の開閉体が組み付けられるべき特定のボデイが決定した段階で両者の識別情報と計測データの関連付けを行うとともに、計測データ上において特定のボデイ側のヒンジ取付穴と特定の開閉体側のヒンジ取付穴とを合わせたときのボデイ側の開閉体用開口部と開閉体との間に形成される建付誤差を演算・解析してその結果を出力する。もちろん、この段階で建付誤差の適否判定までも行っても良い。
【００１１】
ここで、特定の開閉体が組み付けられるべき特定のボデイとは、完成車となった段階で上記特定の開閉体が組み付けられているボデイを想定していて、また、上記建付誤差とは、ボデイ側の開閉体用開口部と開閉体とのパーティングに形成される隙間および面差（段差）の大きさを想定している。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、サイドドアに代表されるような開閉体とボデイの形状をそれぞれ単独の状態で計測するとともに、開閉体をボデイに組み付けることなしに開閉体の形状精度とボデイに組み付けられたときの建付精度を評価できるので、いわゆるインラインでの開閉体全数の建付精度の評価が可能であり、実際に生産された自動車における開閉体の建付精度の評価結果の信頼性向上が図れる。
【００１３】
しかも、開閉体が組み付けられるべきボデイ側の開閉体用開口部のデータとして、完成車となった段階で特定の開閉体が組み付けられている特定のボデイの開閉体用開口部のデータを使用しているので、開閉体の建付精度の評価結果の信頼性が一段と向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１以下の図面は本発明に係る建付精度評価方法のより具体的な実施の形態を示す図であり、ここでは開閉体がサイドドアである場合の例を示している。
【００１５】
図１はドアサブラインとしてのドア組立工程に隣接するように配置されたドア計測工程Ｓ１の概略平面図を示している。
【００１６】
ドア組立工程には、周知のように図示外のヘミングプレス設備とブレージング設備が用意されており、ドアアウタパネルとドアインナパネルとをヘミング結合してドア本体とした上で、さらにそのドア本体にドアサッシュをブレージング（ろう付け）をもって接合することによりサイドドアとしてのフロントドアまたはリアドアが組み立てられる。そして、そのドア組立工程で組み立てられたサイドドアがフロントドアまたはリアドアごとに左右セットとして順次図１のドア計測工程に搬入される。
【００１７】
図１のドア計測工程Ｓ１には、左右のドアごとにそれぞれ独立したドア置き台１と、計測ロボット２、印刷器３、および操作盤４等が配置されている。
【００１８】
ドア置き台１は、図２，３のほか図４にも示すように、計測対象となるサイドドア、すなわちリア側のサイドドアＤｒまたはフロント側のサイドドアＤｆの下縁のヘミング結合部とドアアウタパネル側の外側面を支持部としてそのサイドドアＤｒまたはＤｆを若干傾斜した起立姿勢にて自重のみで位置決め支持するためのもので、台座５の上に一対の背当てポスト６が立設されているほか、複数のネストブロック７ａ〜７ｅと可動式の位置決めストッパ８が設けられている。
【００１９】
一対の背当てブロック６は、先に述べたようにリア側のサイドドアＤｒであるかフロント側のサイドドアＤｆであるかにかかわらず計測対象となるサイドドアＤｒまたはＤｆのドアアウタパネルの外側面に当てて、その車幅方向位置を規制しつつサイドドアＤｒまたはＤｆを起立姿勢に保つためのものである。
【００２０】
また、複数のネストブロック７ａ〜７ｅは、先に述べたようにリア側のサイドドアＤｒであるかフロント側のサイドドアＤｆであるかにかかわらず計測対象となるサイドドアＤｒまたはＤｆの下縁のヘミング結合部を位置決め支持して、その上下方向の位置を規制するためのもので、いずれも略Ｖブロック状のものとして形成してある。そして、複数のネストブロック７ａ〜７ｃが定位置固定式のものであるのに対して、残りの複数のネストブロック７ｄ，７ｅは直動型アクチュエータであるエアシリンダ９の伸縮作動に応じてスライド可能となっていて、これらの各ネストブロック７ａ〜７ｅは図３に示すように計測対象となるサイドドアＤｒまたはＤｆの違い、あるいは車種の違いに応じて適宜使い分けられる。
【００２１】
さらに、位置決めストッパ８は上記ネストブロック７ａ〜７ｅや背当てポスト６によって位置決め支持されたサイドドアＤｒまたはＤｆの前後方向（車両前後方向）の位置規制を行うためのもので、直動型アクチュエータであるエアシリンダ１０の伸縮作動に応じて進退可能となっている。そして、位置決めストッパ８が後退している状態で、ネストブロック７ａ〜７ｅや背当てポスト６によって計測対象となるサイドドアＤｒまたはＤｆを位置決め支持した上で位置決めストッパ８を前進限位置まで前進動作させることにより、サイドドアＤｒまたはＤｆの前後方向の位置決めがなされるようになっている。
【００２２】
すなわち、上記のネストブロック７ａ〜７ｅや背当てポスト６および位置決めストッパ８によって、図４にも示すように計測対象となるサイドドアＤｒまたはＤｆが車外側に若干傾斜した起立姿勢をもって自重のみで上下、左右および前後方向の三次元方向の位置決めがなされるようになっている。なお、ドア置き台１上のサイドドアＤｒまたはＤｆはボデイ座標系上での正規姿勢に対して約１０°程度傾斜している。したがって、サイドドアＤｒまたはＤｆの形状計測に先立つサイドドアＤｒまたはＤｆの位置決めに際してクランプ機構等の固定手段は一切必要とせず、特に作業者による手搬送にてサイドドアＤｒまたはＤｆをドア置き台１上に位置決めする場合にも作業性に優れたものとなる。ただし、計測対象となるサイドドアＤｒまたはＤｆをロボット等の自動搬送手段にて自動搬送して位置決め支持させることももちろん可能である。
【００２３】
計測ロボット２は、そのアーム先端に非接触式の計測センサ１１を持たせたもので、予め指定されている計測ポイントに計測センサ１１を移動させてサイドドアＤｒまたはＤｆの外側面の所定位置にその計測センサ１１を正対させることで、当該計測ポイントの位置を計測するものである。この計測センサ１１は、レーザ光照射機能とＣＣＤ等の撮像素子とを組み合わせた三次元位置の計測が可能な公知のタイプのものである。
【００２４】
印刷器３は、ドア置き台１上にてサイドドアＤｒまたはＤｆの計測が行われる度にその計測対象となったサイドドアＤｒまたはＤｆ固有の識別情報をバーコードラベルのかたちで印刷・発行するもので、発行されたバーコードラベルは計測完了後にその計測対象となったサイドドアＤｒまたはＤｆの所定の位置に自動または手動にて貼り付けられる。
【００２５】
ここに言うサイドドア固有の識別情報とは、自他識別が可能なように例えば数字とアルファベットとを組み合わせた任意の桁数の識別番号であって、この識別番号には、例えば基本連続番号のほか、車種情報、フロントドアまたはリアドアの区別、右側ドアまたは左側ドアの区別、さらにはドア組立が行われたドアサブラインのライン番号等が含まれている。
【００２６】
こうしてドア計測工程Ｓ１を経た各サイドドアＤｒまたはＤｆは、後段のドア仕上げラインを経た後に周知のように図１のメタルラインＳ２（別のボデイメインラインにて組み立てられたボデイ（ボデイメイン）Ｂに対して、サイドドアＤｒまたはＤｆをはじめとするフード、トランクリッドまたはバックドア等のいわゆる蓋物または開閉体を組み付ける作業を主としたライン）へと投入され、ドアサブラインとは別のボデイメインラインで組み立てられたボデイＢに対して組み付けられることになる。
【００２７】
図４は、ドア置き台１上に位置決め支持されたサイドドア、ここではリア側のＤｒの計測ポイントＰ１〜Ｐ１０の詳細を示している。なお、この計測ポイントＰ１〜Ｐ１０の位置はフロント側のサイドドアＤｆの場合でも図３に示すように基本的には変わりはない。
【００２８】
周知のように、いわゆる前ヒンジタイプのサイドドアＤｒは車両正面視においてドアヒンジ取付面に上下一対のドアヒンジをボルトにて締結するために各二つずつで合計四つのドアヒンジ取付穴Ｈが形成されていることから、各二つずつのドアヒンジ取付穴Ｈのうちそれぞれ上側のドアヒンジ取付穴Ｈの位置を計測ポイントＰ１，Ｐ２とする。また、サイドドアＤｒのドアアウタパネル側の外側面のうち前後の周縁部の合計４箇所Ｐ３〜Ｐ６の位置と、ドアサッシュの外側面のうち４箇所Ｐ７〜Ｐ１０の位置をそれぞれ計測ポイントとし、先の二つのヒンジ取付穴Ｈの計測ポイントＰ１，Ｐ２を含めた合計１０ポイントを計測ポイントＰ１〜Ｐ１０として計測ロボット２にて計測する。なお、計測ポイントＰ１，Ｐ２であるドアヒンジ取付穴Ｈの位置および計測ポイントＰ５の車幅方向位置（内外方向位置）は後述するように基準点として機能し、また計測ポイントＰ５を含む残りの計測ポイントＰ３〜Ｐ１０の車幅方向位置はドア側評価点として機能することになる。
【００２９】
より具体的には、ドア置き台１上に位置決め支持されたサイドドアＤｒの計測ポイントＰ１〜Ｐ１０に対して、計測ロボット２に持たせた計測センサ１１を順次移動させて、各ポイントＰ１〜Ｐ１０につき２〜３秒にて該当する計測ポイントの位置を非接触にて計測する。ここでは、ドアヒンジ取付穴Ｈに関する計測ポイントＰ１，Ｐ２についてのみ三次元位置の計測データを収集し、それ以外の計測ポイントＰ３〜Ｐ１０については一次元（車幅方向位置＝内外方向位置）の計測データを収集するが、計測ポイントＰ３〜Ｐ１０についても三次元の位置データとして収集することももちろん可能である。そして、図５に示すように計測センサ１１によって得られた各計測ポイントＰ１〜Ｐ１０の計測データ（実測データ）は画像前処理を経た上でデータ収集用端末機（ここに言う端末機とは、いわゆるパーソナルコンピュータを指している。以下、同じ。）１２に書き込んで記憶・保存される。なお、各ドアヒンジ取付穴Ｈに関する計測ポイントＰ１，Ｐ２の位置は別途独立させた定位置固定式の専用の計測センサにて計測するようにしても良い。
【００３０】
ここで、上記各計測ポイントＰ１〜Ｐ１０の計測データはロボット座標系のデータであり、しかも図４に示すようにドア置き台１上のサイドドアＤｒはボデイ座標系での正規姿勢に対して約１０°程度傾斜している。そこで、図４に示すようにロボット座標系でのサイドドアＤｒの傾斜角度を相殺するべく、基準点である上下一対のドアヒンジ取付穴Ｈに関する計測ポイントＰ１，Ｐ２の位置と計測ポイントＰ５の位置がボデイ座標系での正規位置（いわゆる図面値）に一致するようにロボット座標を座標変換し（図４の（Ｃ）の矢印方向に回転させる）、上下一対のドアヒンジ取付穴Ｈに関する計測ポイントＰ１，Ｐ２の計測データと上記計測ポイントＰ５の計測データとともに、残りの各計測ポイントＰ１〜Ｐ１０の計測データをボデイ座標系でのデータに換算して記憶・保存し直す。なお、基準点である上下一対のドアヒンジ取付穴Ｈに関する計測ポイントＰ１，Ｐ２の位置のみがボデイ座標系での正規位置に一致するようにロボット座標を座標変換しても良いが、精度向上の上では上記のようにドアヒンジ取付穴Ｈに関する計測ポイントＰ１，Ｐ２の位置と計測ポイントＰ５の位置とを併用することが望ましい。
【００３１】
同時に、ドア計測後であって且つドア置き台１からサイドドアＤｒを取り出す前に、図５に示すように自動番号発生機能付きの印刷器３にて計測対象となったサイドドア固有のドア識別情報をバーコードラベル１３のかたちで印刷・発行し、ドア識別情報そのものは先のデータとともに保存されるとともに、発行されたバーコードラベル１３はサイドドアＤｒの所定の位置に貼り付ける。
【００３２】
計測データが記憶・保存されたデータ収集用端末機１２には予め各計測ポイントＰ１〜Ｐ１０毎の基準データが保存されており、その基準データとの比較・照合によりサイドドアＤｒ単独での形状の適否判定（いわゆる「ＯＫ」または「ＮＧ」の判定）がなされ、その判定結果がデータ収集用端末機１２に可視表示される。なお、上記基準データとしては、ほぼ設計値通りに組み立てられた理想的なドアを三次元計測機等にて計測して得られたデータ、または設計値であるＣＡＤデータが使用される。
【００３３】
データ収集用端末機１２での判定結果は同時にドア計測工程Ｓ１に設置された警報用端末機１４にも送られて可視表示されるとともに、判定結果が「ＮＧ」の場合にはその警報用端末機１４に付帯している警報ランプ１５を点灯させて作業者に告知し、作業者は例えばそのサイドドアＤｒを抜き出して「要手直し品」として振り分け、それ以外の場合には計測後のサイドドアＤｒを後段のドア仕上げ工程向けとして振り分ける。そして、ドア仕上げ工程を経たサイドドアＤｒは、先にも述べたように図１に示すメタルラインＳ２のドア組付工程に投入されて、順次ボデイＢに組み付けられることになる。
【００３４】
さらに、データ収集用端末機１２に収集された計測データはドア識別情報および適否判定結果とともにドア管理データベースであるドア管理装置１６に送信されて蓄積される。なお、このドア管理装置１６もまたパーソナルコンピュータにて構成されている。これらの処理は、計測対象となるサイドドアがフロント側のサイドドアＤｆである場合でも全く同様である。
【００３５】
ドアサブラインとは別のボデイメインラインでは、図６に示すようにフロアメインに対して両側のボデイサイドやルーフパネル等を組み付けることでボデイ（ボデイメイン）Ｂとしての完成度が高められる。ボデイメインラインのボデイ計測工程では、先に述べたドア計測工程Ｓ１と同様の手法によりそのボデイＢ側の基準点のほかボデイ側評価点の計測が行われる。
【００３６】
すなわち、ボデイＢのセンターピラーＰｓにはサイドドアＤｒ側と同様にドアヒンジ取付穴Ｈが形成されているので、基準点となるこの上下二つのドアヒンジ取付穴Ｈの三次元位置を計測ポイントとして計測するとともに、同様にボデイ側評価点となるリアドア開口部の後側４箇所の計測ポイントＰ１１〜Ｐ１４の車幅方向位置（内外方向位置）を計測する。
【００３７】
さらに、ボデイＢのフロントピラーＰｆにはサイドドアＤｆ側と同様にドアヒンジ取付穴Ｈが形成されているので、基準点となるこの上下二つのドアヒンジ取付穴Ｈの三次元位置を計測ポイントとして計測するとともに、同様にボデイ側評価点となるフロントドア開口部の前側４箇所の計測ポイントＰ２１〜Ｐ２４の車幅方向位置（内外方向位置）を計測する。
【００３８】
これらのボデイ側評価点となる計測ポイントＰ１１〜Ｐ１４の位置は、開閉体用開口部たる各リアドア開口部に図４のサイドドアＤｒを組み付けた時にそのドア側評価点となる計測ポイントＰ５，Ｐ６およびＰ９，Ｐ１０に近接することになる部位が選択され、同様にボデイ側評価点となる計測ポイントＰ２１〜Ｐ２４の位置は、開閉体用開口部たる各フロントドア開口部に図３のサイドドアＤｆを組み付けた時にそのドア側評価点となる計測ポイントＰ３，Ｐ４およびＰ７，Ｐ８に近接することになる部位が選択される。
【００３９】
また、サイドドアＤｒまたはＤｆが組み付けられる前のボデイＢにあっても、上記のような計測と並行して、サイドドアＤｒまたはＤｆと同様に固有のボデイ識別情報がバーコードラベル１７（図５参照）のかたちで貼り付けられる。このボデイＢ側の計測データも、基準点である上下一対のドアヒンジ取付穴Ｈに関する計測ポイントの位置と計測ポイントＰ１３の位置がボデイ座標系での正規位置（いわゆる図面値）に一致するようにボデイ座標系でのデータに座標変換された上で、ボデイ識別情報とともに図５のボデイメインライン管理データベース１８に一旦蓄積され、さらに中継用端末機１９を介してボデイメイン管理データベースであるボデイ管理端末機２０に送信されて蓄積される。
【００４０】
先に述べた図１のメタルラインＳ２のドア組付工程では、ボデイＢを搬送するためのコンベヤのラインサイドに先のドア仕上げラインを経たサイドドアＤｒ，Ｄｆが用意されていて、コンベヤにより順次搬送されてくるボデイＢに対して作業者の手によりサイドドアＤｒ，Ｄｆが組み付けられることになる。このサイドドア組付完了の時点で初めて特定のボデイＢと特定のサイドドアＤｒ，Ｄｆとの組み合わせが決定することになり、後工程である塗装後の艤装組立工程において一時的にボデイＢから各サイドドアＤｒ，Ｄｆが取り外されることはあっても、特定のボデイＢと特定のサイドドアＤｒ，Ｄｆとの組み合わせは完成車となった段階においても変わることはない。なお、サイドドアＤｒ，Ｄｆが組み付けられる前のボデイＢにあっても、ボデイＢとして完成した段階でサイドドアＤｒ，Ｄｆと同様に固有の識別情報がバーコードラベル１７のかたちで予め貼付されていることは先に述べた通りである。
【００４１】
そして、ボデイＢへのサイドドアＤｒ，Ｄｆの組み付けが完了した段階で図５に示すようにボデイＢとサイドドアＤｒ，Ｄｆの関連付けが行われる。すなわち、この段階では完成車となったときの特定のボデイＢと特定のサイドドアＤｒ，Ｄｆとの関係が初めて決まったことになるので、作業者はメタルラインのラインサイドに用意されている図１のバーコード読取装置２１を用いて、ボデイＢ側のバーコードラベル１７のボデイ識別情報と各サイドドアＤｒ，Ｄｆ側のバーコードラベル１３のドア識別情報とをそれぞれ読み取って読取用端末機２２に書き込み、この読取用端末機２２にてボデイ識別情報とドア識別情報とを結合する。つまり、特定のボデイＢと特定のサイドドアＤｒ，Ｄｆとの関係が定まったことに伴い、双方の識別情報も不離一体の関係に結合し、リアルタイムで図５のデータ処理装置２３に送信する。なお、このデータ処理装置２３もまたパーソナルコンピュータにて構成されている。
【００４２】
データ処理装置２３では、受信したボデイ識別情報とドア識別情報に基づき、ボデイ管理端末機２０およびドア管理端末機１６から該当する識別情報のボデイＢ側の計測データとサイドドアＤｒ，Ｄｆ側の計測データをそれぞれ抽出し、図６の各ドア開口部にサイドドアＤｒ，Ｄｆを組み付けた場合と同様の状態をボデイＢ側の計測データと各サイドドアＤｒ，Ｄｆ側の計測データとを突き合わせてデータ上にて再現し、ボデイＢ側のドアヒンジ取付穴Ｈを基準としたときの各サイドドアＤｒ，Ｄｆの建付精度の演算・解析処理を実行する。
【００４３】
すなわち、計測データ上においてボデイＢのセンターピラーＰｓ側のドアヒンジ取付穴Ｈにリア側のサイドドアＤｒのドアヒンジ取付穴Ｈを合わせたときのボデイ側評価点である計測ポイントＰ１１〜Ｐ１４とドア側評価点である計測ポイントＰ５，Ｐ６，Ｐ９，Ｐ１０のデータ同士を突き合わせて、仮想ドア閉時にリアドア開口部とサイドドアＤｒとのパーティング部に不可避的に発生する建付誤差を算出する。
【００４４】
同様に、計測データ上においてボデイＢのフロントピラーＰｆ側のドアヒンジ取付穴Ｈにフロント側のサイドドアＤｆのドアヒンジ取付穴Ｈを合わせたときのボデイ側評価点である計測ポイントＰ２１〜Ｐ２４とドア側評価点である計測ポイントＰ７，Ｐ８，Ｐ３，Ｐ４のデータ同士を突き合わせて、仮想ドア閉時にフロントドア開口部とサイドドアＤｆとのパーティング部に不可避的に発生する建付誤差を算出する。
【００４５】
さらに、リア側のサイドドアＤｒのドア側評価点である計測ポイントＰ３，Ｐ４，Ｐ７，Ｐ８とフロント側のサイドドアＤｆのドア側評価点である計測ポイントＰ５，Ｐ６，Ｐ９，Ｐ１０のデータ同士を突き合わせて、仮想ドア閉時にフロント側のサイドドアドアＤｆとリア側のサイドドアＤｒとのパーティング部に不可避的に発生する建付誤差を算出する。
【００４６】
例えば図７は仮想ドア閉時に相互に近接することになるフロント側のサイドドアＤｆのドア側評価点Ｐ７（図３参照）とそれに対応するボデイ側評価点Ｐ２１（図６参照）との関係を示したものであるが、少なくともドア側評価点Ｐ７の車幅方向位置とボデイ側評価点Ｐ２１の車幅方向位置との差αを建付精度値として算出する。この建付精度値αを算出すれば、仮想ドア閉時にボデイＢ側のフロントドア開口部とフロント側のサイドドアＤｆとの間に形成されるパーティング隙間のほか、その隙間をはさんで近接することになるドア側評価点Ｐ７とボデイ側評価点Ｐ２１との面差（段差）を予測・評価することが可能となる。これらの算出したデータは少なくともボデイ管理端末機２０にドア単品での計測データとともに書き込む一方、サーバーとして機能するデータ一括管理データベース２４にも登録して蓄積する。同時に、予め上記建付精度値に関する基準値をデータ処理装置２３に設定・記憶させておき、リアルタイム処理で上記建付精度値の基準値に対する誤差を算出するとともに、その適否判定をも行い、その結果も保存する。
【００４７】
そして、図５のほか図８の（Ａ）に示すように、データ一括管理データベース２４にアクセス可能なデータ閲覧端末機２５に、ボデイ側のドアヒンジ取付穴Ｈに関する実測値（図８の（Ａ）のａ１欄）のほか、ボデイＢ単体でのボデイ側評価点Ｐ１１〜Ｐ１４およびＰ２１〜Ｐ２４での実測値（同じくａ２欄）、フロント側およびリア側の各サイドドアＤｆ，Ｄｒ単体でのドア側評価点Ｐ３〜Ｐ１０での実測値（同じくａ３欄）、および先の建付精度の演算・解析処理時の基準値に対する誤差（同じくａ４欄）等をリアルタイムで可視表示する。
【００４８】
同時に、同図（Ｂ）に示すようにデータ閲覧端末機２５側からアクセスすることで、蓄積したデータの平均値、最大値、最小値等を目標値とともにデータ推移グラフとして可視表示することが可能である。
【００４９】
このように本実施の形態によれば、各サイドドアＤｒ，ＤｆとボデイＢの形状をそれぞれ単独の状態で計測することで、各サイドドアＤｒ，ＤｆをボデイＢに組み付けることなしにサイドドアＤｒ，Ｄｆの形状精度とボデイＢに組み付けられたときの建付精度を評価できるので、いわゆるインラインでのサイドドアＤｒ，Ｄｆ全数の建付精度の評価が可能であり、実際に生産された自動車におけるサイドドアＤｒ，Ｄｆの建付精度の評価結果の信頼性が向上するようになる。特に、サイドドアＤｒ，Ｄｆが組み付けられるべきボデイＢ側のドア開口部のデータとして、完成車となった段階で特定のサイドドアＤｒ，Ｄｆが組み付けられている特定のボデイＢのドア開口部のデータを使用しているので、サイドドアＤｒ，Ｄｆの建付精度の評価結果の信頼性が一段と向上することになる。
【００５０】
ここで、上記実施の形態では開閉体がいわゆる前ヒンジタイプのサイドドアである場合の例を示したが、本発明は必ずしも前ヒンジタイプのサイドドアのみに限定されない。例えば、前ヒンジタイプのフロントドアと後ヒンジタイプのリアドアとを組み合わせたサイドドアのほか、上ヒンジあるいは下ヒンジタイプのバックドアや、横ヒンジタイプのバックドア等にも同様に適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明が適用される計測システムの概略平面説明図。
【図２】図１におけるドア置き台の詳細を示す斜視図。
【図３】図２のドア置き台にサイドドアを位置決め支持させた状態を示す説明図。
【図４】図２のドア置き台に対するサイドドアの位置決め支持姿勢とドア側評価点との関係を示す説明図。
【図５】図１のシステムにおけるデータ処理系統の概略説明図。
【図６】ボデイの概略構造を示す斜視図。
【図７】図３に示したドア側評価点Ｐ７での拡大断面説明図。
【図８】図５のデータ処理系統での出力例を示す説明図。
【符号の説明】
【００５２】
１…ドア置き台
２…計測ロボット
３…印刷器
１１…計測センサ
１３…ドア識別情報（バーコードラベル）
１７…ボデイ識別情報（バーコードラベル）
Ｂ…ボデイ
Ｄｆ…フロント側のサイドドア（開閉体）
Ｄｒ…リア側のサイドドア（開閉体）
Ｈ…ドアヒンジ取付穴
Ｐ１，Ｐ２…ドアヒンジ取付穴の計測ポイント（基準点）
Ｐ３，Ｐ４…サイドドア側の計測ポイント（ドア側評価点）
Ｐ５…サイドドア側の計測ポイント（基準点兼ドア側評価点）
Ｐ６〜Ｐ１０…サイドドア側の計測ポイント（ドア側評価点）
Ｐ１１，Ｐ１２…ボデイ側の計測ポイント（ボデイ側評価点）
Ｐ１３…ボデイ側の計測ポイント（基準点兼ドア側評価点）
Ｐ１４…ボデイ側の計測ポイント（ボデイ側評価点）
Ｐ２１〜Ｐ２４…ボデイ側の計測ポイント（ボデイ側評価点）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の開閉体がボデイに組み付けられたときの建付精度を評価する方法であって、
開閉体の組立工程において組み立てられた開閉体のうち基準点となる少なくとも二つのヒンジ取付穴の三次元位置のほか、開閉体の外側面の周縁部における複数の開閉体側評価点の少なくとも内外方向位置を計測して、それらの計測データを開閉体固有の識別情報ととともに保存するとともに、上記各開閉体側評価点の計測データと予め設定されている基準データとを比較して開閉体単独での形状の適否判定を行う開閉体側計測工程と、
ボデイメイン組立工程において組み立てられたボデイのうち基準点となる少なくとも二つのヒンジ取付穴の三次元位置のほか、ボデイ外側面のうち開閉体用開口部の周縁部であって且つ開閉体の組付状態において各開閉体側評価点に近接することになる複数のボデイ側評価点の少なくとも内外方向位置を計測して、それらの計測データをボデイ固有の識別情報ととともに保存するボデイ側計測工程と、
特定の開閉体が組み付けられるべき特定のボデイが決定した段階で両者の識別情報と計測データの関連付けを行うとともに、計測データ上において特定のボデイ側のヒンジ取付穴と特定の開閉体側のヒンジ取付穴とを合わせたときのボデイ側の開閉体用開口部と開閉体との間に形成される建付誤差を演算・解析してその結果を出力する解析工程と、
を含むことを特徴とする自動車用開閉体の建付精度評価方法。
【請求項２】
上記建付誤差は、ボデイ側の開閉体用開口部と開閉体とのパーティングに形成される隙間および面差の大きさであることを特徴とする請求項１に記載の自動車用開閉体の建付精度評価方法。
【請求項３】
上記開閉体側計測工程では、開閉体を単独で起立姿勢にて置き台上に位置決め支持させた状態で、その開閉体のうち基準点となる少なくとも二つのヒンジ取付穴の三次元位置のほか、同じく基準点となる開閉体の外側面上の少なくとも一点の内外方向位置を非接触式の計測センサにて計測し、
上記各基準点の計測データをその開閉体が取り付けられるボデイの座標系上での設計データ位置に一致させたときの上記各基準点および各開閉体側評価点での計測データを上記ボデイの座標系上での位置データに座標変換した上で、それらのデータを開閉体固有の識別情報ととともに保存することを特徴とする請求項１または２に記載の自動車用開閉体の建付精度評価方法。
【請求項４】
計測ロボットに持たせた計測センサを予め指定された計測ポイントに移動させて、上記各基準点および各評価点の計測を行うことを特徴とする請求項３に記載の自動車用開閉体の建付精度評価方法。
【請求項５】
上記開閉体がサイドドアであって、
開閉体たるドア固有の識別情報には、固有のドア管理番号以外に車種情報、フロント側またはリア側のドアの区別情報、右側または左側のドアの区別情報を含んでいることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の自動車用開閉体の建付精度評価方法。
【請求項６】
上記開閉体の組立工程では、開閉体固有の識別情報をバーコードラベルのかたちで発行して該当する開閉体に付帯させることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の自動車用開閉体の建付精度評価方法。
【請求項７】
上記ボデイメイン組立工程では、ボデイ固有の識別情報をバーコードラベルのかたちで発行して該当するボデイに付帯させることを特徴とする請求項６に記載の自動車用開閉体の建付精度評価方法。
【請求項１】
自動車の開閉体がボデイに組み付けられたときの建付精度を評価する方法であって、
開閉体の組立工程において組み立てられた開閉体のうち基準点となる少なくとも二つのヒンジ取付穴の三次元位置のほか、開閉体の外側面の周縁部における複数の開閉体側評価点の少なくとも内外方向位置を計測して、それらの計測データを開閉体固有の識別情報ととともに保存するとともに、上記各開閉体側評価点の計測データと予め設定されている基準データとを比較して開閉体単独での形状の適否判定を行う開閉体側計測工程と、
ボデイメイン組立工程において組み立てられたボデイのうち基準点となる少なくとも二つのヒンジ取付穴の三次元位置のほか、ボデイ外側面のうち開閉体用開口部の周縁部であって且つ開閉体の組付状態において各開閉体側評価点に近接することになる複数のボデイ側評価点の少なくとも内外方向位置を計測して、それらの計測データをボデイ固有の識別情報ととともに保存するボデイ側計測工程と、
特定の開閉体が組み付けられるべき特定のボデイが決定した段階で両者の識別情報と計測データの関連付けを行うとともに、計測データ上において特定のボデイ側のヒンジ取付穴と特定の開閉体側のヒンジ取付穴とを合わせたときのボデイ側の開閉体用開口部と開閉体との間に形成される建付誤差を演算・解析してその結果を出力する解析工程と、
を含むことを特徴とする自動車用開閉体の建付精度評価方法。
【請求項２】
上記建付誤差は、ボデイ側の開閉体用開口部と開閉体とのパーティングに形成される隙間および面差の大きさであることを特徴とする請求項１に記載の自動車用開閉体の建付精度評価方法。
【請求項３】
上記開閉体側計測工程では、開閉体を単独で起立姿勢にて置き台上に位置決め支持させた状態で、その開閉体のうち基準点となる少なくとも二つのヒンジ取付穴の三次元位置のほか、同じく基準点となる開閉体の外側面上の少なくとも一点の内外方向位置を非接触式の計測センサにて計測し、
上記各基準点の計測データをその開閉体が取り付けられるボデイの座標系上での設計データ位置に一致させたときの上記各基準点および各開閉体側評価点での計測データを上記ボデイの座標系上での位置データに座標変換した上で、それらのデータを開閉体固有の識別情報ととともに保存することを特徴とする請求項１または２に記載の自動車用開閉体の建付精度評価方法。
【請求項４】
計測ロボットに持たせた計測センサを予め指定された計測ポイントに移動させて、上記各基準点および各評価点の計測を行うことを特徴とする請求項３に記載の自動車用開閉体の建付精度評価方法。
【請求項５】
上記開閉体がサイドドアであって、
開閉体たるドア固有の識別情報には、固有のドア管理番号以外に車種情報、フロント側またはリア側のドアの区別情報、右側または左側のドアの区別情報を含んでいることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の自動車用開閉体の建付精度評価方法。
【請求項６】
上記開閉体の組立工程では、開閉体固有の識別情報をバーコードラベルのかたちで発行して該当する開閉体に付帯させることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の自動車用開閉体の建付精度評価方法。
【請求項７】
上記ボデイメイン組立工程では、ボデイ固有の識別情報をバーコードラベルのかたちで発行して該当するボデイに付帯させることを特徴とする請求項６に記載の自動車用開閉体の建付精度評価方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−２８１４（Ｐ２００９−２８１４Ａ）
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１６４４７５（Ｐ２００７−１６４４７５）
【出願日】平成１９年６月２２日（２００７．６．２２）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月８日（２００９．１．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月２２日（２００７．６．２２）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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