JP5767956B2 - Body dimension measuring apparatus and body dimension measuring method - Google Patents
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Description
本発明は、車体の最大幅などを計測する車体寸法計測技術に関する。 The present invention relates to a vehicle body dimension measuring technique for measuring the maximum width of a vehicle body.
乗用車を例にして説明すると、我が国では乗用車は最大幅で税区分がなされる。そのため、完成品検査の一環として最大車幅が計測される。 Taking a passenger car as an example, in Japan passenger cars are taxed by the maximum width. Therefore, the maximum vehicle width is measured as part of the finished product inspection.
従来、車体の左右壁に磁石を吸着させ、これらの磁石から糸を下げ、これらの糸に円錐錘を取付け、一対の円錐錘の間隔を床上のスケール（物差し）で測ることで最大車幅が、測定されてきた。しかし、計測に人手と時間が掛かるため、計測の自動化が望まれる。 Conventionally, the maximum vehicle width can be obtained by attracting magnets to the left and right walls of the vehicle body, lowering the threads from these magnets, attaching conical weights to these threads, and measuring the distance between the pair of conical weights with a scale (scale) on the floor. Have been measured. However, since measurement takes time and labor, automation of measurement is desired.
そこで、レーザ光を利用した車幅計測装置が各種実用に供されてきた（例えば、特許文献１（図１）参照。）。 Therefore, various vehicle width measuring devices using laser light have been put to practical use (see, for example, Patent Document 1 (FIG. 1)).
特許文献１を次図に基づいて説明する。
図１４は従来の車幅計測装置の基本構成を説明する図であり、車体１０１の一側方に一方のレーザ距離計１０２Ｌが配置され、このレーザ距離計１０２Ｌからレーザ光１０３Ｌを上下に角度θだけ振りながら車体１０１までの距離を求め、同時に、車体１０１の他側方に他方のレーザ距離計１０２Ｒが配置され、このレーザ距離計１０２Ｒから上下にレーザ光１０３Ｒを振りながら車体１０１までの距離を求める。
Patent document 1 is demonstrated based on the following figure.
FIG. 14 is a diagram for explaining the basic configuration of a conventional vehicle width measuring device. One
この距離測定は車両の全長にわたって実施される。
２つのレーザ距離計１０２Ｌ、１０２Ｒの間隔がＤであり、車体１０１までの距離Ｌ１（ｎ）と距離Ｌ２（ｎ）が演算されるため、差し引き計算により、車幅Ｗ（ｎ）が求められる。ｎはデータの数を示し、莫大な数になる。
集積した莫大な数のデータ群Ｗ（ｎ）の中から、最大値を選び最大車幅を特定する。レーザ距離計を採用したので、自動化が図れる。
This distance measurement is carried out over the entire length of the vehicle.
Since the distance between the two
A maximum value is selected from a huge number of accumulated data groups W (n) to specify the maximum vehicle width. Since a laser distance meter is used, automation can be achieved.
レーザ距離計は、発射光と反射光とに基づいて距離を計測する。車体の面に発射光の軸が直交している場合は強い反射光が得られが、車体の面に発射光の軸が非直交である場合は反射光が弱まる。車体の面に発射光の軸が斜めであるほど、反射光は弱まる。
したがって、特許文献１のようにレーザ距離計１０２Ｌ、１０２Ｒを固定してレーザ光１０３Ｌ、１０３Ｒを上下に振ると、得られる反射光の強度が大きく変動する。反射光が弱いと、外乱との区別が難しくなる。反射光の大きな変動や外乱に対応させるために、高性能で高価な分析回路を含む制御・演算部が必須となる。
そのため、車幅計測装置が高価になる。
The laser rangefinder measures the distance based on the emitted light and the reflected light. When the axis of the emitted light is orthogonal to the surface of the vehicle body, strong reflected light is obtained, but when the axis of the emitted light is non-orthogonal to the surface of the vehicle body, the reflected light is weakened. The more oblique the emission light axis is on the surface of the car body, the weaker the reflected light.
Therefore, when the
Therefore, the vehicle width measuring device becomes expensive.
また、距離測定は車両の全長にわたって実施されるため、測定時間が延びる。測定時間が延びるほど、生産性に悪影響を及ぼす。
特に、車両製造ラインなどでは、測定時間が短くて生産性を向上し、且つ測定精度が高い装置が望まれる。
Further, since the distance measurement is performed over the entire length of the vehicle, the measurement time is extended. The longer the measurement time, the worse the productivity.
In particular, in a vehicle production line or the like, an apparatus that has a short measurement time, improves productivity, and has high measurement accuracy is desired.
本発明は、測定時間を短くして生産性が向上でき、車体の振動や色の違いに対する装置の測定精度が高い車体寸法計測技術を提供することを課題とする。 It is an object of the present invention to provide a vehicle body dimension measurement technique that can improve the productivity by shortening the measurement time and that has high measurement accuracy of the device against vibrations and color differences of the vehicle body.
請求項１に係る発明は、検査対象物である車体の寸法を計測する車体寸法計測装置において、前記車体の両側方に対をなして配置され前記車体の両側方へレーザの発射光を照射し、反射光を入力して幾何学的に前記車体までの距離を演算することができるレーザ変位計と、前記車体に装備する車輪のアライメントを計測するアライメント測定装置に組み込まれ、前記レーザ変位計を上下に移動させる変位計昇降機構と、上下に移動する前記変位計昇降機構から前記車体との距離情報を取得して前記車体の車幅を求め、求めた車幅から最大車幅を選択し、前記レーザ変位計を前記最大車幅位置へ移し、その位置で改めて取得した複数個の車幅情報を平均し、この平均値を最大車幅計測値として出力する制御・演算部とからなることを特徴とする。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a vehicle body dimension measuring apparatus for measuring a dimension of a vehicle body that is an object to be inspected. Embedded in a laser displacement meter that can input reflected light and geometrically calculate the distance to the vehicle body, and an alignment measurement device that measures the alignment of wheels mounted on the vehicle body. Obtaining distance information from the vehicle body from a displacement meter elevating mechanism that moves up and down and the displacement meter elevating mechanism that moves up and down to obtain the vehicle width of the vehicle body, and select the maximum vehicle width from the obtained vehicle width, The laser displacement meter is moved to the maximum vehicle width position, and a plurality of vehicle width information newly acquired at the position is averaged, and a control / calculation unit that outputs this average value as the maximum vehicle width measurement value is included. Characterize
請求項２に係る発明では、レーザ変位計は、反射光の受光量を制限するために、光軸が水平軸に対して所定の俯角を保つように斜めに変位計昇降機構に取付けられていることを特徴とする。
In the invention according to
請求項３に係る発明では、制御・演算部は、最大車幅計測値を出力することに加えて、ホイールアーチの最高部の下端位置を特定し、車輪接地面からのホイールアーチの垂直高さを幾何学的に演算することを特徴とする。 In the invention according to claim 3 , in addition to outputting the maximum vehicle width measurement value, the control / calculation unit specifies the lower end position of the highest part of the wheel arch, and the vertical height of the wheel arch from the wheel contact surface. Is calculated geometrically.
請求項４に係る発明は、請求項１又は請求項３記載の車体寸法計測装置を用いて実施する車体寸法計測方法であって、
前記発射光を照射するステップから最大車幅計測値を出力するまでのステップは、前記アライメント測定装置によりアライメントを計測するステップと並列して実施することを特徴とする。
The invention according to claim 4 is a vehicle body dimension measuring method implemented using the vehicle body dimension measuring apparatus according to claim 1 or claim 3,
The step from irradiating the emitted light to outputting the maximum vehicle width measurement value is performed in parallel with the step of measuring alignment by the alignment measuring device .
請求項１に係る発明では、車幅の最大位置で取得した複数個の車幅情報を平均し、この平均値を最大車幅計測値とする。
車体が、停止した状態で振動するような状態であっても、複数個の車幅情報を取得し、これらを平均値化することで、最大車幅計測値を得ることができる。すなわち、本発明によれば車体が振動している環境下での車幅計測が可能となり、例えば、他の完成品検査を実施することと並行して車幅計測が行える。他の検査の時間内に車幅計測を行えば、車幅計測に起因して生産時間を延ばす必要がないため、生産性を高めることができる。
In the invention which concerns on Claim 1, the several vehicle width information acquired at the maximum position of the vehicle width is averaged, and this average value is made into the largest vehicle width measured value.
Even when the vehicle body vibrates in a stopped state, the maximum vehicle width measurement value can be obtained by acquiring a plurality of vehicle width information and averaging them. That is, according to the present invention, the vehicle width can be measured in an environment where the vehicle body vibrates. For example, the vehicle width can be measured in parallel with performing other finished product inspection. If the vehicle width measurement is performed within the time of other inspections, it is not necessary to extend the production time due to the vehicle width measurement, so that productivity can be increased.
更に、請求項１ではレーザ変位計の発射光を上下に移動するだけでよいため、反射光の
強度変化が少なく、測定装置の測定精度を高く維持できる。
更に又請求項１に係る発明では、車体寸法計測装置は、車体に装備する車輪のアライメントを計測するアライメント測定装置に組み込まれている。
後輪アライメントと前輪アライメントとを順次実施するため、アライメント測定時間は比較的長くなる。この比較的長い時間内に、最大車幅計測値を出力することができる。
Furthermore, in Claim 1, since it is only necessary to move the emitted light of the laser displacement meter up and down, there is little change in the intensity of the reflected light, and the measurement accuracy of the measuring apparatus can be maintained high.
Furthermore, in the invention according to claim 1, the vehicle body dimension measuring device is incorporated in an alignment measuring device for measuring the alignment of the wheels mounted on the vehicle body.
Since the rear wheel alignment and the front wheel alignment are sequentially performed, the alignment measurement time is relatively long. Within this relatively long time, the maximum vehicle width measurement value can be output.
請求項２に係る発明では、レーザ変位計は、反射光の受光量を制限するために、光軸が水平軸に対して所定の俯角を保つように斜めに変位計昇降機構に取付けられている。
反射光の強さは、車体の色によっても変化する。白は強く、黒は弱くなる。仮に、色に応じて受光量に対する感度を調整するようにすると、制御・演算部が高価になる。
本発明では、レーザ変位計の光軸を俯角にすることで、対応する。結果、制御・演算部が高価になる心配はない。
In the invention according to
The intensity of the reflected light also changes depending on the color of the vehicle body. White is strong and black is weak. If the sensitivity to the amount of received light is adjusted according to the color, the control / calculation unit becomes expensive.
In this invention, it respond | corresponds by making the optical axis of a laser displacement meter into a depression angle. As a result, there is no worry that the control / arithmetic unit is expensive.
請求項３に係る発明では、制御・演算部は、ホイールアーチの最高部の下端位置を特定し、車輪接地面からのホイールアーチの垂直高さを幾何学的に演算する。
最大車幅計測値を出力することに加えて、ホイールアーチの垂直高さを求めることができるため、車体寸法計測装置の付加価値を高めることができる。
In the invention according to claim 3 , the control / calculation unit specifies the lower end position of the highest portion of the wheel arch, and geometrically calculates the vertical height of the wheel arch from the wheel contact surface.
In addition to outputting the maximum vehicle width measurement value, since the vertical height of the wheel arch can be obtained, the added value of the vehicle body dimension measuring device can be increased.
請求項４に係る発明は、請求項１又は請求項３記載の車体寸法計測装置を用いて実施する車体寸法計測方法であって、発射光を照射するステップから最大車幅計測値を出力するまでのステップは、アライメント測定装置によりアライメントを計測するステップと並列して実施する。
車幅測定のための作業時間を単独で確保する必要はない。すなわち、アライメント測定中に、最大車幅を特定することができるため、完成品検査時間を延長する必要はなく、生産性の低下を防止することができる。
The invention according to claim 4 is a vehicle body dimension measuring method implemented using the vehicle body dimension measuring device according to claim 1 or claim 3, from the step of irradiating the emitted light until the maximum vehicle width measurement value is output. This step is performed in parallel with the step of measuring alignment by the alignment measuring device.
It is not necessary to secure a single working time for measuring the vehicle width. That is, since the maximum vehicle width can be specified during the alignment measurement, it is not necessary to extend the finished product inspection time, and a reduction in productivity can be prevented .
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、前後、左右は車両（車体）に乗っている運転者を基準に定める。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The front and rear and the left and right are determined based on the driver on the vehicle (vehicle body).
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
アライメント測定装置は、各種の形態が実用化されている。その一例を図１に示す。
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
Various forms of the alignment measuring apparatus have been put into practical use. An example is shown in FIG.
図１に示すように、アライメント測定装置１０は、前輪ガイド１２Ｌ、１２Ｒ（Ｌは左、Ｒは右を示す添え字である。以下同じ）と、前輪ガイド１２Ｌの車幅方向外側に配置されるハウジング１３Ｌと、このハウジング１３Ｌに収納される正対（センターリング）機構１４Ｌ及び前輪角度検出機構１５Ｌと、前輪ガイド１２Ｒの車幅方向外側に配置されるハウジング１３Ｒと、このハウジング１３Ｒに収納される正対機構１４Ｒ及び前輪角度検出機構１５Ｒと、後輪ガイド１６Ｌ、１６Ｌと、後輪ガイド１６Ｌの車幅方向外側に配置されるハウジング１７Ｌと、このハウジング１７Ｌに収納される正対機構１８Ｌ及び後輪角度検出機構１９Ｌと、後輪ガイド１６Ｒの車幅方向外側に配置されるハウジング１７Ｒと、このハウジング１７Ｒに収納される正対機構１８Ｒ及び後輪角度検出機構１９Ｒとからなる。
As shown in FIG. 1, the
検査対象物である車体２０を前進させて、前輪ガイド１２Ｌ、１２Ｒに前輪２１Ｌ、２１Ｒを収め、後輪ガイド１６Ｌ、１６Ｒに後輪２２Ｌ、２２Ｒを収める。
前輪２１Ｌ、２１Ｒを正対機構１４Ｌ、１４Ｒで押すことにより、車体２０の前部をセンターリングし、後輪２２Ｌ、２２Ｒを正対機構１８Ｌ、１８Ｒで押すことにより、車体２０の後部をセンターリングする。このセンターリングを正対と呼ぶ。
The
By pushing the
次に、後輪角度検出機構１９Ｌ、１９Ｒを後輪２２Ｌ、２２Ｒに当て、後輪２２Ｌ、２２Ｒのトー角を測定し、得られたトー角が所定値又は所定範囲から外れているときには、トー角を調節する。
同様に、前輪角度検出機構１５Ｌ、１５Ｒを前輪２１Ｌ、２１Ｒに当て、前輪２１Ｌ、２１Ｒのトー角を測定し、得られたトー角が所定値又は所定範囲から外れているときには、トー角を調節する。
Next, the rear wheel
Similarly, the front wheel
トー角を測定し、アジャストボルトと締める／緩めるなどしてトー角を調節し、再度トー角を測定し、所定値又は所定範囲に収まったら、トー角を記録する。トー角の他、キャスター角、操舵輪の転舵角などを測定し、調節するところの一連の作業をアライメント調整と言う。このアライメント調整中には、車輪の回転やステアリング軸の回転などが適宜行われるため、車体は間欠的に微振動する。 Measure the toe angle, adjust the toe angle by tightening / loosening the adjustment bolt, etc., measure the toe angle again, and record the toe angle when it falls within a predetermined value or range. A series of operations that measure and adjust caster angles, steered wheel turning angles, etc. in addition to toe angles are called alignment adjustments. During this alignment adjustment, rotation of the wheel, rotation of the steering shaft, and the like are performed as appropriate, so that the vehicle body intermittently vibrates slightly.
そのため、従来は、車体寸法計測作業などは、アライメント調整作業とは別のタイミングで実施されてきた。すると、完成車検査に係る検査時間が延びて、生産性に影響する。本発明によれば、このネガを払拭することができる。 For this reason, conventionally, the vehicle body dimension measurement operation and the like have been performed at a timing different from the alignment adjustment operation. As a result, the inspection time related to the inspection of the completed vehicle is extended, which affects the productivity. According to the present invention, this negative can be wiped off.
そのため、ハウジング１３Ｌ、１３Ｒに、各々車体寸法計測装置３０Ｌ、３０Ｒを搭載する。すなわち、この実施例では、既存のアライメント計測装置１０に車体寸法計測装置３０Ｌ、３０Ｒを付設した。なお、車体寸法計測装置３０Ｌ、３０Ｒをアライメント計測装置１０とは異なる場所に配置することは差し支えない。
Therefore, the vehicle body
図２に示すように、車体寸法計測装置３０Ｌ、３０Ｒは、変位計昇降機構３２と、この変位計昇降機構３２で支持されるレーザ変位計５０とからなる。
As shown in FIG. 2, the vehicle body dimension measuring devices 30 </ b> L and 30 </ b> R include a displacement
変位計昇降機構３２は、例えば、車両の搬送方向（図面表裏方向）に延びるようにしてハウジング１３Ｌに敷設される水平レール３３、３３と、この水平レール３３、３３で車両の搬送方向へ移動可能に支持されるブラケット３４と、このブラケット３４を移動させるシリンダユニット３５と、ブラケット３４に支持されるコ字フレーム３６と、このコ字フレーム３６に縦向きに渡されるガイドバー３７と、このガイドバー３７より車体寄り（図では左側）の部位にてコ字フレーム３６に縦向きに渡されるねじ軸と、コ字フレーム３６に取付けられねじ軸３８を正転又は逆転させるサーボモータ３９と、ねじ軸３８に嵌められるナット４１と、このナット４１に支持されると共にガイドバー３７で案内されるスライダ４２とからなる。
The displacement meter raising / lowering
このスライダ４２にレーザ変位計５０がボルトなどで取り外し可能に取付けられる。
また、ねじ軸３８はボールねじ軸が好適である。サーボモータ３９は回転角度や回転量や回転方向を精密に制御することができる制御モータである。
スライダ４２に取付けられるレーザ変位計５０の詳細は図３で説明する。
A
The
Details of the
図３に示すように、レーザ変位計５０は、レーザの発射光５７を照射するレーザ発射部５１と、発射光５７を絞る投光レンズ５２と、反射光５９を絞る受光レンズ５３と、反射光５９の受光位置を特定する光位置検出素子５４と、これらを一括して収納する変位計ケース５５とからなる。
As shown in FIG. 3, the
図４（ａ）に示すように、発射光５７は、レーザ発射部５１から投光レンズ５２を介して車体２０に到達する。
鏡面以外の面では光は乱反射される。車体２０の塗装面は色の種類に拘わらず乱反射面に位置づけられる。
As shown in FIG. 4A, the emitted
Light is irregularly reflected on surfaces other than the mirror surface. The painted surface of the
そこで、図４（ｂ）に示すように、乱反射光５８が発生し、この乱反射光５８の一部の反射光５９が受光レンズ５３に到達し、受光レンズ５３で絞られて光位置検出素子５４に当たる。なお、本発明では、無数の乱反射光５８のうちで、受光レンズ５３に向かう光のみを反射光５９と呼ぶことにする。
Therefore, as shown in FIG. 4B, irregularly reflected light 58 is generated, and a part of the reflected
図５に示すように、光位置検出素子５４は無数（便宜的に６個）の受光素子５４ａ〜５４ｆで構成される。
車体２０が投光レンズ５２に近いところにある場合には、発射光５７が当たる点Ｐ１と、受光レンズ５３の中心とを結ぶ線上を反射光５９が進み、第５番素子５４ｅに受光される。
As shown in FIG. 5, the optical
When the
又は、車体２０が投光レンズ５２に遠いところにある場合には、発射光５７が当たる点Ｐ２と、受光レンズ５３の中心とを結ぶ線上を反射光５９が進み、第２番素子５４ｂに受光される。
レーザ発射部５１、投光レンズ５２、受光レンズ５３及び光位置検出素子５４は、相対位置が固定されていて、位置座標は既知である。そのため、受光素子５４ａ〜５４ｆの何れに受光されているかが定まれば、幾何学的に車体２０の位置が求められる。
Alternatively, when the
The relative positions of the
次に、車体の塗装色と反射光の相関について説明する。
図６（ａ）に示すように、車体２０の鉛直面へ水平に発射光５７を照射する。すると（ｂ）に示すように、鉛直面での光模様は、径がｄ１の正円になる。
Next, the correlation between the paint color of the vehicle body and the reflected light will be described.
As shown in FIG. 6A, the emitted
車体２０の色が「黒」と「白」である場合の実験を行った。この結果を、表１に示す。
An experiment was conducted when the color of the
表１において、実験０１では、対象物の色は「黒」であり、この黒が検出できるように感度などを調整したため、受光量は「適」である。
感度はそのままとし、実験０２では、対象物の色を「白」に変更した。白は黒に比べて反射率が格段に大きいため、受光量が「過多」となり、距離の検出に支障が出た。
In Table 1, in Experiment 01, the color of the object is “black”, and the sensitivity is adjusted so that this black can be detected, so the amount of received light is “appropriate”.
The sensitivity was left as it was, and in Experiment 02, the color of the object was changed to “white”. Since white has a significantly higher reflectance than black, the amount of received light is “excessive”, which hinders distance detection.
そこで、実験０３では、白が検出できるように感度などを調整したため、受光量は「適」である。
感度はそのままとし、実験０４では、対象物の色を「黒」に変更した。黒は白に比べて反射率が格段に小さいため、受光量が「不足」し、距離の検出に支障が出た。
Therefore, in Experiment 03, since the sensitivity and the like are adjusted so that white can be detected, the amount of received light is “appropriate”.
The sensitivity was left as it was, and in Experiment 04, the color of the object was changed to “black”. Since the reflectance of black is much smaller than that of white, the amount of received light is “insufficient” and hinders distance detection.
対象物（車体）の色に対応して感度を調整することで対応可能であるが、設定変更が繁雑である。
そこで、本発明では次に述べる対策を講じることにした。
This can be dealt with by adjusting the sensitivity corresponding to the color of the object (vehicle body), but the setting change is complicated.
Therefore, in the present invention, the following measures are taken.
図７（ａ）に示すように、レーザ変位計５０を車体２０より高くする。そして、光軸（発射光５７の光軸）が斜めになるように、俯角αを設定する。
そして、車体２０の鉛直面へ発射光５７を照射する。すると（ｂ）に示すように、鉛直面での光模様は、長径がｄ１で短径がｄ２（ｄ２＜ｄ１）の横長の楕円になった。径がｄ１の正円に比較して楕円は面積が半減する。
光面の面積が反射光の強度に相関するため、俯角αが大きいほど反射光の強度が小さく（弱く）なると推定される。
As shown in FIG. 7A, the
And the emitted
Since the area of the light surface correlates with the intensity of the reflected light, it is estimated that the intensity of the reflected light decreases (weakens) as the depression angle α increases.
この推定を確認するために追加実験を行った。この結果を表２に示す。 Additional experiments were performed to confirm this estimate. The results are shown in Table 2.
実験０５〜０８では、対象物の色を「黒」に限定し、俯角αを０°〜６０°まで段階的に変更した。俯角αが４０°であっても受光量が適であるように感度を調整したところ、俯角αが０°、２０°であっても受光量は適であった。一方、俯角αが６０°では受光量は不足した。 In Experiments 05-08, the color of the object was limited to “black”, and the depression angle α was changed stepwise from 0 ° to 60 °. When the sensitivity was adjusted so that the received light amount was appropriate even when the depression angle α was 40 °, the received light amount was appropriate even if the depression angle α was 0 ° and 20 °. On the other hand, when the depression angle α was 60 °, the amount of received light was insufficient.
実験０９〜１２では、対象物の色を「黒」から「白」に変更した。
黒に感度調整してあるため、実験０９、実験１０では受光量が「過多」であった。
一方、俯角αが４０°である実験１１及び俯角αが６０°である実験１２では、受光量は「適」であった。
In Experiments 09 to 12, the color of the object was changed from “black” to “white”.
Since the sensitivity was adjusted to black, the amount of received light was “excessive” in Experiment 09 and
On the other hand, in Experiment 11 in which the depression angle α was 40 ° and Experiment 12 in which the depression angle α was 60 °, the amount of received light was “appropriate”.
俯角αを適切に設定することで、黒と白とを同一の感度設定で測定することができることを知見した。
ところで、車体の色は、黒、白の他に、青、赤、アイボリーがある。そこで、青、赤、アイボリーを含めて、俯角αと受光量の関係を調べた。結果を表３に示す。
It was found that black and white can be measured with the same sensitivity setting by appropriately setting the depression angle α.
By the way, there are blue, red and ivory as well as black and white. Therefore, the relationship between the depression angle α and the amount of received light was examined including blue, red, and ivory. The results are shown in Table 3.
第２行の「黒」及び第３行の「白」の結果は、表２に基づく。
第４行の「青」については、実験の結果、「黒」とほぼ同じ結果が得られた。
第５行の「赤」については、実験の結果、「白」とほぼ同じ結果が得られた。
第６行の「アイボリー」については、実験の結果、「赤」と同じ結果が得られた。
The results for “black” in the second row and “white” in the third row are based on Table 2.
As for the result of “blue” in the fourth row, almost the same result as “black” was obtained as a result of the experiment.
As for the result of “red” in the fifth row, almost the same result as “white” was obtained as a result of the experiment.
As for “Ivory” in the sixth row, the same result as “red” was obtained as a result of the experiment.
表３から、俯角αを４０°に設定した上で、「黒」と「白」の双方が「適」になるように感度調整することにより、黒、白、青、赤、アイボリーの全てについて、測定が可能になった。 From Table 3, by setting the depression angle α to 40 ° and adjusting the sensitivity so that both “black” and “white” are “suitable”, all of black, white, blue, red, and ivory Measurement is now possible.
以上の構成からなるアライメント測定装置及び車体寸法測定装置の作用を次に述べる。
図８に示すように、アライメント測定装置に車体を導入する（ＳＴ０１）。
次に、正対機構により車体のセンターリングを実施する（ＳＴ０２）。
次に、必要な場合のみ、レーザ変位計の車体長手方向位置を調整する（ＳＴ０３）。
The operation of the alignment measuring apparatus and vehicle body dimension measuring apparatus having the above-described configuration will be described next.
As shown in FIG. 8, the vehicle body is introduced into the alignment measuring apparatus (ST01).
Next, the centering of the vehicle body is performed by the facing mechanism (ST02).
Next, only when necessary, the longitudinal position of the laser displacement meter is adjusted (ST03).
具体的には、図１にて、アライメント測定装置１０に車体２０を導入し、正対機構１４Ｌ、１４Ｒ、１８Ｌ、１８Ｒにより車体２０のセンターリングを実施する。多くの車種で、前輪２１Ｌ、２１Ｒを囲うホイールアーチ２３Ｌ、２３Ｒが外側に膨出している。結果、ホイールアーチ２３Ｌ、２３Ｒでの車幅が最大車幅に該当する。しかし、一部の車種では、異なる部位に最大車幅がある。このような一部の車種については、レーザ変位計を車体長手方向へ移動できるように、水平レール３３を敷設し、シリンダユニット３５を設けた。
Specifically, in FIG. 1, the
次に、アライメント測定装置１０によるアライメント計測を実施する。計測の実例は図１に基づいて説明済みであるため、詳細は省く。図８でのＳＴ０４が「アライメント測定装置によりアライメントを計測するステップ」に相当する。
Next, alignment measurement by the
このＳＴ０４に並行して、「発射光を照射するステップから最大車幅計測値を出力するまでのステップ」（ＳＴ０５）を実施することが、望まれる。 In parallel with this ST04, it is desirable to carry out “a step from the step of irradiating the emitted light to the output of the maximum vehicle width measurement value” (ST05).
ＳＴ０５の詳細を次に説明する。なお、この詳細ステップには、ＳＴ０５１以降のステップ番号を付す。
図９に示すように、車体へレーザの発射光を照射する（ＳＴ０５１）。もし、レーザ変位計が最下位置にないときには、ＳＴ０５２及びＳＴ０５３により、レーザ変位計を最下位置へ移動させる。
そして、高さ０．１ｍｍ上昇毎に、レーザ長さを測定する（ＳＴ０５４）。
実施例では０．１ｍｍとしたが、この値を変更することは差し支えない。
Details of ST05 will be described next. Note that step numbers after ST051 are assigned to the detailed steps.
As shown in FIG. 9, laser light is emitted to the vehicle body (ST051). If the laser displacement meter is not in the lowest position, the laser displacement meter is moved to the lowest position in ST052 and ST053.
Then, the laser length is measured every time the height is increased by 0.1 mm (ST054).
In the embodiment, it is set to 0.1 mm, but this value may be changed.
具体的には、図１０に示すように、発射光５７がホイールアーチ２３Ｌ、２３Ｒより下方を照射する高さＨＬをレーザ変位計５０の最下位置と定め、発射光５７がホイールアーチ２３Ｌ、２３Ｒより上方で且つ車体天井より下方を照射する高さＨＨをレーザ変位計５０の最上位置と定める。
制御・演算部６０は、高さＨＬ〜ＨＨまでレーザ変位計５０を上昇させ、０．１ｍｍ上昇毎に、レーザ長さＬを検出する。
Specifically, as shown in FIG. 10, the height HL at which the emitted
The controller /
この間に、図１１に示すように、想像線で示す発射光５７は、ホイールアーチ２３Ｌの下を通って、前輪２１Ｌに当たる。
レーザ変位計を上昇させると、実線で示す発射光５７が、ホイールアーチ２３Ｌに当たる。想像線で示すレーザ長さに比較して、実線で示すレーザ長さは大幅に短い。すなわち、レーザ長さが急変する。
During this time, as shown in FIG. 11, the emitted light 57 indicated by an imaginary line passes under the
When the laser displacement meter is raised, the emitted light 57 indicated by the solid line hits the
急変した直後のレーザ長さＬに基づいて、車輪接地面からのホイールアーチ２３Ｌの垂直高さ（ホイールアーチの最高部の下端位置から車輪接地面までの距離）を幾何学的に演算することができる。
具体的には、レーザ変位計の高さＨｒ及び俯角αは決まった値である。ホイールアーチ２３Ｌの垂直高さＨａは、（Ｈｒ−Ｌ・ｓｉｎα）の算式により、求まる。この演算は制御・演算部で実施する。
Based on the laser length L immediately after the sudden change, the vertical height of the
Specifically, the height Hr and the depression angle α of the laser displacement meter are determined values. The vertical height Ha of the
以上により、図９のＳＴ０５５が実施できる。
図１１の形態から、継続してレーザ変位計は上昇させる。
そして、図１２に示すように、Ｌ値に基づいて車幅Ｗを演算する。具体的には、左右のレーザ変位計の間隔Ｄｒは固定値であり、既知である。すると、車幅Ｗは、（Ｄｒ−２・Ｌ・ｃｏｓα）の算式により、求まる。この演算は制御・演算部で実施する。
As described above, ST055 of FIG. 9 can be performed.
From the form of FIG. 11, the laser displacement meter is continuously raised.
Then, as shown in FIG. 12, the vehicle width W is calculated based on the L value. Specifically, the distance Dr between the left and right laser displacement meters is a fixed value and is known. Then, the vehicle width W is obtained by the formula of (Dr-2 · L · cos α). This calculation is performed by the control / calculation unit.
以上により、図９のＳＴ０５６が実施され、０．１ｍｍ毎に演算される多数個のＷ値を蓄積し（ＳＴ０５７）、この蓄積をレーザ変位計が最上位置に達するまで続ける（ＳＴ０５８）。
レーザ変位計が最上位置に達したら、蓄積したＷ値中から、最大のＷ値を特定し、特定したＷ値に対応するレーザ変位計の高さを特定する（ＳＴ０５９）。
As described above, ST056 of FIG. 9 is performed, and a large number of W values calculated every 0.1 mm are accumulated (ST057), and this accumulation is continued until the laser displacement meter reaches the uppermost position (ST058).
When the laser displacement meter reaches the highest position, the maximum W value is identified from the accumulated W values, and the height of the laser displacement meter corresponding to the identified W value is identified (ST059).
次に、特定した高さへレーザ変位計を移動し（ＳＴ０６０）、特定した高さで、例えば１０ｍｓ毎にレーザ長さＬを改めて測定する（ＳＴ０６１）。この測定を１秒間実施すると、１００個のＬ値が得られる。 Next, the laser displacement meter is moved to the specified height (ST060), and the laser length L is measured again at the specified height, for example, every 10 ms (ST061). If this measurement is performed for 1 second, 100 L values are obtained.
レーザ変位計は、次の測定に備えて最下位置へ下降させる（ＳＴ０６２）。並行して、ＳＴ０６１で得られたＬ値から車幅Ｗを演算する（ＳＴ０６３）。ＳＴ０６３の演算はＳＴ０５６と同じ要領で行われる。 The laser displacement meter is lowered to the lowest position in preparation for the next measurement (ST062). In parallel, the vehicle width W is calculated from the L value obtained in ST061 (ST063). The calculation of ST063 is performed in the same manner as ST056.
ＳＴ０６１で１０ｍｓ毎に測定を実施するときに、並行して実施するアライメント測定の影響で、車体が微振動することが想定される。すると、ＳＴ０６３で得た車幅Ｗも変動値となる。 When measurement is performed every 10 ms in ST061, it is assumed that the vehicle body slightly vibrates due to the effect of alignment measurement performed in parallel. Then, the vehicle width W obtained in ST063 also becomes a fluctuation value.
図１３（ａ）に示すように、１秒間中の車幅Ｗは変動した波形で示すことができる。この波形の最大値が最大車幅とすると、現実の最大車幅より大きくなる。また、波形の最小値が最大車幅とすると、現実の最大車幅より小さくなり、何れにしても現実の値と乖離する。
そこで、本発明では、図１３（ｂ）に示すように、１００個の車幅Ｗの平均値（算術平均値）Ｗａｖｅを求め、このＷａｖｅを最大車幅計測値として出力する。
As shown in FIG. 13A, the vehicle width W during one second can be indicated by a fluctuating waveform. If the maximum value of this waveform is the maximum vehicle width, it will be larger than the actual maximum vehicle width. Also, if the minimum value of the waveform is the maximum vehicle width, it will be smaller than the actual maximum vehicle width, and in any case will deviate from the actual value.
Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 13B, an average value (arithmetic average value) Wave of 100 vehicle widths W is obtained, and this Wave is output as a maximum vehicle width measurement value.
以上により、図９のＳＴ０６４が実施される。この後、ＳＴ０６４で出力した最大車幅計測値Ｗａｖｅが、管理値又は管理幅から外れている場合には、不合格の表示を行うと共に、警報を鳴らすことが推奨される。 Thus, ST064 in FIG. 9 is performed. After this, when the maximum vehicle width measurement value Wave output in ST064 is out of the management value or the management width, it is recommended to display a failure and sound an alarm.
図９でのＳＴ０５１〜ＳＴ０６４のステップが、図８のＳＴ０５に相当する。
図８において、発射光を照射するステップから最大車幅計測値を出力するまでのステップは、アライメント測定装置によりアライメントを計測するステップと並列して実施するため、車幅測定のための作業時間を単独で確保する必要はない。すなわち、アライメント測定中に、最大車幅を特定することができるため、完成品検査時間を延長する必要はなく、生産性の低下を防止することができる。
Steps ST051 to ST064 in FIG. 9 correspond to ST05 in FIG.
In FIG. 8, the steps from the step of irradiating the emitted light to the output of the maximum vehicle width measurement value are performed in parallel with the step of measuring the alignment by the alignment measuring device. It is not necessary to secure it alone. That is, since the maximum vehicle width can be specified during the alignment measurement, it is not necessary to extend the finished product inspection time, and a reduction in productivity can be prevented.
尚、本発明方法で、時間や長さを例示したが、これらは任意に変更することができる。
また、アライメント測定装置及び変位計昇降機構は、実施例の構成に限定されるものではなく、同一の作用を行うことができるものであれば、構造を変更することは差し支えない。
In addition, although time and length were illustrated by this invention method, these can be changed arbitrarily.
Further, the alignment measuring device and the displacement gauge lifting mechanism are not limited to the configuration of the embodiment, and the structure may be changed as long as the same action can be performed.
本発明は、自動で車体の最大幅を計測する技術に好適である。 The present invention is suitable for a technique for automatically measuring the maximum width of a vehicle body.
１０…アライメント測定装置、２０…車体、２１Ｌ、２１Ｒ…車輪としての前輪、２２Ｌ、２２Ｒ…車輪としての後輪、２３Ｌ、２３Ｒ…ホイールアーチ、３０Ｌ、３０Ｒ…車体寸法計測装置、３２…変位計昇降機構、５０…レーザ変位計、５７…レーザの発射光、５８…乱反射光、５９…反射光、６０…制御・演算部。
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記車体の両側方に対をなして配置され前記車体の両側方へレーザの発射光を照射し、反射光を入力して幾何学的に前記車体までの距離を演算することができるレーザ変位計と、
前記車体に装備する車輪のアライメントを計測するアライメント測定装置に組み込まれ、前記レーザ変位計を上下に移動させる変位計昇降機構と、
上下に移動する前記変位計昇降機構から前記車体との距離情報を取得して前記車体の車幅を求め、求めた車幅から最大車幅を選択し、前記レーザ変位計を前記最大車幅位置へ移し、その位置で改めて取得した複数個の車幅情報を平均し、この平均値を最大車幅計測値として出力する制御・演算部と、
からなることを特徴とする車体寸法計測装置。 In the vehicle body dimension measuring device that measures the dimensions of the vehicle body that is the inspection object,
A laser displacement meter that is arranged in a pair on both sides of the vehicle body and can irradiate laser beam on both sides of the vehicle body and geometrically calculate the distance to the vehicle body by inputting reflected light When,
A displacement meter elevating mechanism that is incorporated in an alignment measurement device that measures the alignment of wheels mounted on the vehicle body, and moves the laser displacement meter up and down;
The distance information with respect to the vehicle body is acquired from the displacement meter elevating mechanism that moves up and down to obtain the vehicle width of the vehicle body, the maximum vehicle width is selected from the obtained vehicle width, and the laser displacement meter is moved to the maximum vehicle width position. A control / calculation unit that averages a plurality of vehicle width information newly acquired at that position and outputs this average value as a maximum vehicle width measurement value,
A vehicle body dimension measuring device comprising:
前記発射光を照射するステップから最大車幅計測値を出力するまでのステップは、前記アライメント測定装置によりアライメントを計測するステップと並列して実施することを特徴とする車体寸法計測方法。 A vehicle body dimension measurement method implemented using the vehicle body dimension measurement apparatus according to claim 1 or 3,
The vehicle dimension measurement method according to claim 1, wherein the steps from irradiating the emitted light to outputting the maximum vehicle width measurement value are performed in parallel with the step of measuring alignment by the alignment measurement device.
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