(57)【要約】【課題】レーザ変位センサを利用して部品等の寸法精度を判定可能なレーザ検査装置の提供を課題とする。【解決手段】レーザ検査装置は、部品５を保持する保持部１２、及び部品５に予め設定された複数の測定部位１５の近傍のゲージ本体１１に穿設されたガイド挿入孔１３を有する検査ゲージ２と、ガイド挿入孔１３に挿入可能なガイド部１８を有し、レーザ６の照射可能な変位センサ３と、変位センサ３と接続し、反射レーザ２０から測定データを生成するセンサ制御部と、センサ制御部と接続し、検査基準データと測定データを比較し、部品５の寸法精度を判定処理可能な検査制御部とを具備する。【選択図】図２
2010145337.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査対象物にレーザを照射するレーザ照射部、前記検査対象物から反射した反射レーザを受光する反射受光部、及び、前記検査対象物に対して予め設定された複数の測定部位までの照射距離を一定にして照射位置を特定するためのセンサ側位置特定手段を有するレーザ変位センサと、
前記検査対象物を検査位置に保持する保持部、前記保持部に保持された前記検査対象物の前記測定部位までの照射距離を一定にして前記レーザ変位センサの前記照射位置を特定するためのゲージ側位置特定手段を有する検査ゲージと、
前記レーザ変位センサと接続し、前記レーザの照射及び前記反射レーザの検出を制御し、検出された前記反射レーザに基づいて前記測定部位の測定データを生成可能なセンサ制御部と、
前記センサ制御部と接続し、生成された前記測定データの入力を受付けるデータ入力受付手段、前記測定部位毎に予め設定された基準値及び前記基準値からの許容値を含む検査基準データを記憶する基準データ記憶手段、前記検査基準データ及び前記測定データを比較し、前記測定部位における前記検査対象物の寸法精度を判定する精度判定手段、及び、判定された前記寸法精度に係る判定結果データを前記測定部位に対応させて記憶する結果記憶手段を有する検査制御部と
を具備することを特徴とするレーザ変位センサを利用した検査装置。
【請求項２】
前記センサ側位置特定手段は、
センサ本体から突設されたセンサ側ガイド部、及び、前記センサ本体の穿設されたセンサ側ガイド挿入孔のいずれか一方から形成され、
前記ゲージ側位置特定手段は、
前記検査ゲージのゲージ本体に穿設され、前記センサ側ガイド部が挿入されるゲージ側ガイド挿入孔、及び、前記ゲージ本体から突設され、前記センサ側ガイド挿入孔に挿入可能なゲージ側ガイド部のいずれか一方から形成されることを特徴とする請求項１に記載のレーザ変位センサを利用した検査装置。
【請求項３】
前記検査ゲージは、
前記ゲージ側ガイド挿入孔または前記ゲージ側ガイド部の近傍から、保持された前記検査対象物に設定された前記測定部位に向けて設けられ、前記レーザの照射方向を指示する直線状の照射指示部をさらに具備することを特徴とする請求項２に記載のレーザ変位センサを利用した検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ変位センサを利用した検査装置（以下、単に「レーザ検査装置」と称す）に関するものであり、特に、自動車用や航空機用の部品等の曲線形状を有する複雑な三次元形状の部品からなる検査対象物の寸法精度を二次元レーザ変位センサを利用して測定し、設計基準値や検査基準値に適合しているか否かについての合否判定を行うことが可能なレーザ検査装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、自動車メーカーを始めとする種々の製造メーカーの生産現場において、生産に使用する各種部品が設計基準値通りのサイズ、重量、及び強度等の各種品質に適合しているか否かの確認を行うための検査を受入時等において行うことがある。例えば、受入検査時に、複雑な三次元形状からなる部品が設計基準通りに製作されているか否かを検査する場合、当該部品用に設計された検査用治具の所定位置に検査対象の部品をセットし、予め設定された複数の測定部位（検査ポイント）に対し、検査担当者が検査用のスケールやゲージ等を用いてスケールの数値を読取り、係る値を記録用紙に記入する作業を行うことがあった。そして、最終的に記入された値（実測値）と当該測定部位毎に予め設定されている設計基準の値（基準値）とを対比し、基準値から実測値の逸脱の程度によって、製品の合否判定を行うことがある。
【０００３】
一方、周知のレーザ測定技術を用い、部品の三次元形状に係る三次元情報をレーザの照射によって取得し、設計時の三次元ＣＡＤデータとの対比をおこなう  ことにより、部品の形状の寸法精度の判定を行うことも知られている。このとき、広範囲における部品の表面形状を効率的、かつ正確に測定可能なものとして、レーザを二次元的に照射することが可能な二次元レーザ変位センサが多く用いられている。
【０００４】
以上の従来技術は、当業者において当然に実施されているものであり、本願出願人は、係る技術が記載された文献等を本願出願時において特に知見するものではない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した部品等の受入検査の場合、下記に掲げるような問題点を生じることがあった。すなわち、検査担当者がスケール等を実際に当てながら、「手作業」で検査を行うものは、一個の部品に対して数十箇所以上の予め設定された測定部位について測定を行い、実測値を得る必要があった。特に、複雑な曲線を多数有する三次元形状の場合、一度の検査について１時間以上の検査時間が必要となることがあった。また、精度の高い部品が求められる場合には、一回の部品の受入検査の際には、同一形状の部品に対し、２０個以上のサンプルについて調査を精査して行う必要があり、全ての検査対象の部品について検査の完了に要する時間は膨大になることがあった。
【０００６】
さらに、スケールやゲージ等を実際に部品に当てながら、検査担当者がその値を自ら読取る作業は、スケールの当て方や検査担当者による目盛の読み方、或いは検査担当者の熟練度合いによって大きなバラツキが生じやすい可能性があった。特に、検査担当者が上記のような測定作業を長時間に亘って継続する場合には、目等の疲労が生じ、読取る値が変動しやすくなり、かつ、検査担当者に肉体的な負担を強いることにもなった。そのため、スケール等を利用した検査は、全ての部品に対して同一条件で測定することが困難な場合があり、これによって合否判定された部品の寸法精度に係る判定結果の信頼性が低下する可能性があった。
【０００７】
一方、上述した二次元レーザ変位センサ等の周知のレーザ測定技術を用いたものは、測定による誤差の精度がスケール等に比べて大幅にアップし、検査担当者に対する肉体的な負担や疲労の程度もそれほど大きなものではなかった。ところが、レーザを照射して正確な情報を得ようとする場合、レーザを照射する照射位置と検査対象の部品との距離（照射距離）や照射角度または照射方向を厳密に設定する必要があり、個々の部品について精細な三次元情報を取得するために、検査設備が大がかりになることがあった。そのため、検査コストが増大する可能性が高くなり、特殊な部品のみを測定するケースが増えていた。
【０００８】
そこで、本発明は、上記実情に鑑み、検査対象物に対して予め設定された測定部位に向けてレーザ変位センサの照射位置及び照射方向を調整し、測定条件を一定にした状態で検査対象物に対してレーザを照射し、寸法精度に関する情報を取得し、合否判定を行うことが可能なレーザ検査装置の提供を課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の課題を解決するため、本発明のレーザ検査装置は、「検査対象物にレーザを照射するレーザ照射部、前記検査対象物から反射した反射レーザを受光する反射受光部、及び、前記検査対象物に対して予め設定された複数の測定部位までの照射距離を一定にして照射位置を特定するためのセンサ側位置特定手段を有するレーザ変位センサと、前記検査対象物を検査位置に保持する保持部、前記保持部に保持された前記検査対象物の前記測定部位までの照射距離を一定にして前記レーザ変位センサの前記照射位置を特定するためのゲージ側位置特定手段を有する検査ゲージと、前記レーザ変位センサと接続し、前記レーザの照射及び前記反射レーザの検出を制御し、検出された前記反射レーザに基づいて前記測定部位の測定データを生成可能なセンサ制御部と、前記センサ制御部と接続し、生成された前記測定データの入力を受付けるデータ入力受付手段、前記測定部位毎に予め設定された基準値及び前記基準値からの許容値を含む検査基準データを記憶する基準データ記憶手段、前記検査基準データ及び前記測定データを比較し、前記測定部位における前記検査対象物の寸法精度を判定する精度判定手段、及び、判定された前記寸法精度に係る判定結果データを前記測定部位に対応させて記憶する結果記憶手段を有する検査制御部と」を主に具備して構成されている。
【００１０】
ここで、検査ゲージとは、検査対象の検査対象物（部品等）に対してレーザを照射する際に使用されるものであり、レーザ照射時に検査対象物が僅かに移動したり、振動することによって発生する測定エラーを防止し、正しい測定部位の位置に確実にレーザを照射することができるようにするものである。ここで、検査対象物が比較的重量物の場合、容易に移動若しくはずれが生じる可能性がないため、上記のような検査ゲージに固定し、保持するための構成（例えば、ボルト等の固定手段）を必要とせず、保持部にセットした状態だけのものであっても構わない。
【００１１】
さらに、検査ゲージには、その他の構成として、レーザの照射位置及び測定部位までの間の照射距離を一定に保持するためのゲージ側位置特定手段を有している。具体的な構成について説明すると、部品の測定部位の近傍にある検査ゲージのゲージ本体に凸部または凹部を設け、さらに、レーザ変位センサのセンサ側位置特定手段を先のゲージ側位置特定手段の凸部または凹部に嵌合若しくは挿入可能なように対応する形状の凹部または凸部を設けたものが例示される。これにより、レーザ変位センサによって照射されるレーザの照射位置が特定され、レーザ変位センサと検査対象物との間の照射距離を一定に保持することが可能である。
【００１２】
一方、レーザ変位センサ（以下、単に「変位センサ」と称す）は、検査対象物に対してレーザを照射するレーザ照射部、及び反射レーザを受光する反射受光部を主に具備し、その他の構成として、検査ゲージのゲージ側位置特定手段に対応するように、互いに嵌合或いは挿脱可能に形成されたセンサ側位置特定手段を備えている。なお、センサ側位置特定手段は先に説明したため、ここでは説明を省略する。これにより、検査対象物の測定部位にレーザを照射するための照射位置及び検査対象物までの照射距離が一定となる。ここで、レーザ変位センサから照射されるレーザは、人間がおおよそのレーザの位置を視認可能なように、赤色を含んで投射がされている。そして、センサ制御部によって、レーザの照射及び反射レーザの受光を制御し、測定データの生成が行われる。なお、変位センサ及びセンサ制御部は、一般に市販されているレーザ照射機器を応用することができる。また、センサ制御部と接続し、レーザの照射のタイミング等を操作する操作部、センサ制御部による照射条件等の確認及びレーザの照射状態を確認するための測定用モニタ等の構成を具備するものであっても構わない。また、検査制御部に係る構成は、センサ制御部と接続し、測定データに基づいて検査対象物の寸法精度を判定処理する機能を有するものであり、市販のパーソナルコンピュータを流用し、本システムを構成するのであっても構わない。
【００１３】
したがって、本発明のレーザ検査装置によれば、検査ゲージの保持部に検査対象物をセットし、検査対象物の移動を規制するとともに、変位センサのセンサ側位置特定手段及び検査ゲージのゲージ側位置特定手段を組合わせることにより、レーザの照射を行う照射位置、及び検査対象物までの照射距離を用に設定することが可能となる。そして、検査対象物に対して複数設定された測定部位に対し、個々に変位センサからレーザを照射し、センサ制御部で生成された測定データに基づいて寸法精度の適否の判定がなされ、判定結果を記憶することができる。これにより、各測定部位で行われる検査時間を大幅に短縮し、一つの検査対象物に対して１０分以内で検査を完了することも可能となる。これにより、従来に比べ、検査時間を短縮し、かつレーザ測定による精度の高い寸法精度の検査を行うことが可能となる。そのため、検査担当者の肉体的負担等を軽減することもできる。なお、検査制御部に記憶された判定結果データを接続されたプリンタ等の印刷手段を介して紙場に体に出力する構成をさらに有するものでもよい。
【００１４】
さらに、本発明のレーザ検査装置は、上記構成に加え、「前記センサ側位置特定手段は、センサ本体から突設されたセンサ側ガイド部、及び、前記センサ本体の穿設されたセンサ側ガイド挿入孔のいずれか一方から形成され、前記ゲージ側位置特定手段は、前記検査ゲージのゲージ本体に穿設され、前記センサ側ガイド部が挿入されるゲージ側ガイド挿入孔、及び、前記ゲージ本体から突設され、前記センサ側ガイド挿入孔に挿入可能なゲージ側ガイド部のいずれか一方から形成される」ものであっても構わない。
【００１５】
したがって、センサ側またはゲージ側のガイド部と、ゲージ側またはセンサ側のガイド挿入孔の組合わせにより、レーザの照射位置及び照射距離を特定することが可能となる。ここで、ガイド挿入孔の孔径状及びガイド部の形状（断面形状）は挿脱可能なものであれば特に限定されるものではないが、例えば、互いに円形状で形成し、ガイド挿入孔の孔径に対してガイド部の直径を僅かに小さくして構成した場合、ガイド挿入孔にガイド部を挿入軸方向に対してぶれなく挿入することができ、かつ、ガイド挿入孔の孔壁に沿ってガイド部を回転させることが可能となる。これにより、レーザ変位センサから照射されるレーザの照射方向及び照射角度等を精細に調整することが可能となり、レーザの照射の条件の微調整を行うことができる。一方、ガイド挿入孔を多角形状（例えば、六角形）とし、ガイド部の棒形状を多角棒状に形成することにより、ガイド部を挿入した後は一切の回転が規制されるため、常に同一条件で測定部位にレーザを照射することができる。そのため、孔形状等によってそれぞれの利点を有するため、検査対象の部品に応じて適宜選択するものであっても構わない。一箇所の測定部位に対する検査ゲージに設けられるガイド部またはガイド挿入孔の数、及びそれに対応してレーザ変位センサに設けられるガイド部またはガイド挿入孔の数は複数であっても構わない。例えば、レーザ変位センサに３本のガイド部を所定の間隔で設け、一方、検査ゲージに３つのガイド挿入孔を３本のガイド部の位置関係に応じて穿設したものを示すことができる。これにより、ガイド部を確実に検査ゲージのガイド挿入孔に挿入することができ、レーザ変位センサによるレーザの照射位置をさらに安定させることが可能となる。
【００１６】
さらに、本発明のレーザ検査装置は、上記構成に加え、「前記検査ゲージは、前記ゲージ側ガイド挿入孔または前記ゲージ側ガイド部の近傍から、保持された前記検査対象物に設定された前記測定部位に向けて設けられ、前記レーザの照射方向を指示する直線状の照射指示部を」具備するものであっても構わない。
【００１７】
したがって、本発明のレーザ検査装置によれば、照射指示部によってレーザの照射方向を指示することが可能となる。変位センサから照射するレーザを前述したように二次元レーザとした場合、その検査対象物の表面に視認される赤色のレーザ軌跡は、直線状の一つのラインとして示される。そして、このレーザ軌跡を直線状の照射指示部に沿うようにして合致させることにより、レーザを測定部位に正確に照射することが可能となる。その結果、精度の高い測定データを取得することができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の効果として、センサ側位置特定手段を有する変位センサと、ゲージ側位置特定手段を有する検査ゲージとを組合わせて構築することにより、測定部位にレーザを照射するための照射位置及び変位センサと検査対象物との間の照射距離を一定にすることができる。これにより、レーザの照射が安定し、かつ一つの測定部位に対して実施する測定時間を従来と比して大幅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】
【００１９】
以下、本発明の一実施形態であるレーザ検査装置１について、図１乃至図３に基づいて説明する。ここで、図１は本実施形態のレーザ検査装置１の主に機能的構成を示す説明図であり、図２は検査ゲージ２及び変位センサ３による測定の様子を示す斜視図であり、図３は測定処理の流れの一例を示すフローチャートである。なお、本実施形態のレーザ検査装置１は、自動車の製造に使用される、曲線を含んだ三次元形状からなる部品５（本発明の検査対象物に相当：図２等参照）の寸法精度を、レーザ６の照射によって判定するものについて例示する。
【００２０】
本実施形態のレーザ検査装置１は、図１乃至図３に示すように、主たる構成として、部品５を固定して保持する検査ゲージ２と、レーザ６の照射等を行う変位センサ３（本発明のレーザ変位センサに相当）と、変位センサ３を制御するセンサ制御部７と、センサ制御部７と接続し、レーザ６の照射パターン等を表示可能な測定モニタ８と、センサ制御部７と接続し、得られた測定データ２２から部品５の寸法精度を判定処理する検査制御部９とを具備している。
【００２１】
各構成について詳述すると、検査ゲージ２は、金属製の板状の台座部１０と、台座部１０の上面に設けられた硬質樹脂製のゲージ本体１１とによって構成されている。ゲージ本体１１の中央部分には、検査対象の部品５の形状に少なくとも一部が略一致するように形成され、所定の隙間を保つように当該部品５を上方から検査位置にセットし、前後左右及び上下への移動を規制した状態で保持可能な保持部１２が設けられている。これにより、部品５に予め設定された測定部１５に変位センサ３からレーザ６を照射することができる。
【００２２】
保持された部品５の測定部位１５の近傍のゲージ本体１１には、それぞれの測定部位１５に対応するように複数のガイド挿入孔１３が所定の孔径で一定の深さになるように穿設されている。さらに、ガイド挿入孔１３の孔縁から測定部位１５に向けて直線状の照射指示部１４がそれぞれ設けられている。これにより、レーザ６の照射方向を検査担当者に指し示すことができる。なお、検査ゲージ２には、部品５を保持部１２にセットし、固定するための固定用ネジやツマミ等の固定手段（図示しない）を備えるものであってもよい。ここで、ガイド挿入孔１３が本発明におけるゲージ側位置特定手段（若しくは、ゲージ側ガイド挿入孔）に相当する。
【００２３】
そして、保持部１２に保持された部品５と、検査ゲージ２の間には、設計上で数ｍｍ程度の隙間が設けられている。また、検査ゲージ２の基準ゲージ表面２ａと、部品５の部品表面５ａは設計上で段差がゼロとなるようになっている。これにより、保持部１２にセットされた部品５は、周囲に所定の隙間を有してほぼ一体化した状態となっている。
【００２４】
一方、変位センサ３は、図１及び図２に示されるように、略直方体形状の外観を呈し、側面の一部を三角形状に切欠くことによって、所定角度に拡開してなる二つの面にそれぞれレーザ照射部１６及び反射受光部１７が設けられ、レーザ照射部１６等が設けられた側面に直交する面に取付けられ、レーザ６の照射方向に合わせて突出した金属製の棒円状のガイド部１８を有している。ここで、ガイド部１８の直径は、前述のガイド挿入孔１３の孔径よりも僅かに小さく形成され、ガイド部１８をガイド挿入孔１３に容易に挿込み可能となっている。ガイド部１８が本発明のセンサ側位置特定手段（若しくはセンサ側ガイド部）に相当する。
【００２５】
すなわち、検査ゲージ２のガイド挿入孔１３に変位センサ３のガイド部１８を一端から挿入すると、ガイド部１８の一端はガイド挿入孔１３の孔底１３ａに接し、それ以上の挿入が規制される。つまり、長棒状のガイド部１８によって、部品５の測定部位１５（部品表面５ａ）と変位センサ３（レーザ照射部１６等）との間の距離が常に一定に保たれることとなる。また、ガイド部１８の一端を挿入した状態で変位センサ３をガイド挿入孔１３の孔壁に沿って回転させることにより、レーザ６の照射方向を照射指示部１４に沿うように合わせることが容易となる。
【００２６】
センサ制御部７は、その機能的構成として、図１に示すように、レーザ６の照射の開始及び停止等を制御する照射制御手段１９、部品５から反射した反射レーザ２０の受光を検出する反射検出手段２１、検出した反射レーザ２０の反射率及び反射時間から隙間及び段差に係る情報を含む測定データ２２を演算処理によって生成する測定データ生成手段２３、及び測定データ２２を記憶する測定データ記憶手段２４、生成された測定データ２２を検査制御部９に対して送出するデータ送出手段２５、レーザ６の照射及び反射レーザ２０の受光の状態及び照射パターン等の設定条件を測定モニタ８に出力表示するための出力手段２６を具備している。ここで、変位センサ３、センサ制御部７、及び測定モニタ８は、周知のレーザ測定技術に利用される各構成機器を流用することができる。なお、市販の変位センサはガイド部１８は有していないため、当該構成についての改造は必要となる。
【００２７】
検査制御部９は、センサ制御部７から送出された測定データ２２の入力を受付けるデータ入力受付手段２７と、測定部位１５毎に予め規定された基準値及び基準値からの許容範囲を示す許容置を含む検査基準データ２８、及び後述の判定結果データ４等を記憶する記憶手段２９と、検査基準データ２８及び受付けた測定データ２２を比較し、測定部位１５における部品５の隙間及び段差の逸脱量から寸法精度の合否判定を行う精度判定手段３０と、各測定部位１５の合否の判定結果を含む判定結果データ４を検査制御部９に付設されたディスプレイ３２に信号制御して表示出力するための表示制御手段３３と、判定結果データ４を、検査制御部９と連結したプリンタ３５を介して紙媒体に信号制御して印刷出力するための印刷制御手段３４とを主に具備している。なお、本実施形態では、検査制御部９として、市販のノート型パソコンを使用している。そのため、ディスプレイ３２が検査制御部９の一部構成として含まれているが、ディスプレイ３２を別構成とするものであっても構わない。また、記憶手段２９の中には、本発明の検査基準データ記憶手段３７及び結果記憶手段３８の機能が含まれ、それぞれ検査基準データ２８及び判定結果データ４を記憶することができる。さらに、入力を受付けた判定処理前の測定データ２２を記憶することも行われ、また、本実施形態のレーザ検査装置１による部品５の検査を実施するための専用の測定用ソフトウェア３６も併せて格納されている。なお、図示しないが、ノート型パソコンに一般的に備えられているキーボードやタッチパッド等の操作入力手段及び操作入力制御手段に係る構成も含んでいる。
【００２８】
次に、本実施形態のレーザ検査装置１による部品５の検査及び寸法精度の判定処理の一例について、主に図２の測定の様子を示した斜視図、及び図３のフローチャートに基づいて説明する。ここで、本実施形態のレーザ検査装置１を構成し、それぞれ接続されたセンサ制御部７、測定モニタ８、及び検査制御部９の各機器に電源を投入し、初期状態に設定する（ステップＳ１）。このとき、検査制御部９は、記憶手段２９に格納された測定用ソフトウェア３６を読込む処理を行い、検査測定のプログラムを起動する。なお、検査対象の部品に応じて、起動する測定用ソフトウェア３６を変更することにより、多数種類の部品５にそれぞれ対応した検査を実施することが可能となる。これにより、レーザ検査装置１は、変位センサ３からレーザ６を照射する待機状態となる。また、検査ゲージ２の保持部１２の所定の検査位置には、検査対象の複数の曲線を有して形成された自動車用の部品５が、移動が規制された状態で固定されている。
【００２９】
そして、初期状態から、検査担当者は、変位センサ３を把持し、ガイド部１８の一端を、部品５の周囲に複数設けられたガイド挿入孔１３の中の一つに挿入する（ステップＳ２）。なお、ガイド部１８を挿入するガイド挿入孔１３には、測定データ２２及び判定結果データ４の入力を自動化するために予め順番が付与されている。そして、指定された指定されたガイド挿入孔１３に変位センサ３のガイド部１８を挿入する（図２参照）。これにより、上述した通り、変位センサ３と測定部位１５までの距離が一定となる。
【００３０】
次に、レーザ照射部１６から、所定の幅の線状のレーザ６が照射される（ステップＳ３：図２拡大図参照）。このとき、ガイド挿入孔１３から測定部位１５に向かって、レーザ６の照射方向を案内して指示するための照射指示部１４がそれぞれ設けられている。そのため、赤色でレーザ光が着色されたレーザ６を直線状の照射指示部１４に合致するように、変位センサ３の向きを微調整することにより、レーザ６を正確に測定部位１５に照射することができる。なお、本実施形態のレーザ検査装置１の場合、ガイド挿入孔１３が円形状を呈して構成され、一方、ガイド部１８もガイド挿入孔１３の孔径に略一致する直径を有する棒円状の部材が用いられることにより、ガイド部１８をガイド挿入孔１３に挿入した状態で、ガイド挿入孔１３の孔壁（図示しない）に沿わせるようにして変位センサ３を回転することができ、係る回転によってレーザ６を任意の位置に向けるための微調整が容易となっている。
【００３１】
そして、部品５に到達したレーザ６は、部品５の部品表面５ａで、部品５の凹凸や曲線形状によって多方向に分散して反射する。そして、変位センサ３の反射受光部１７で係る反射レーザ２０を受光する。ここで、反射レーザ２０の受光のタイミングは、センサ制御部７と接続したフットスイッチ（図示しない）等を操作することにより、センサ制御部７で反射レーザ２０の受光を制御する指示を送出するものが使用される。
【００３２】
そして、変位センサ３の反射受光部１７を介して、センサ制御部７で反射レーザ２０を検出し（ステップＳ４）、反射レーザ２０からレーザ６に対する反射率及び照射開始から受光を検出するまでの反射時間に基づいて、寸法精度に係る測定データ２２を演算処理して生成し（ステップＳ５）、これを検査制御部９に送出する（ステップＳ６）。本実施形態では、検査ゲージ２の保持部１２にセットされた部品５とゲージ本体１１との間の隙間、及び部品５の部品表面５ａとゲージ本体１１の基準ゲージ表面２ａとの間の段差に係る情報が測定データ２２に含まれている。
【００３３】
その後、検査制御部９は、センサ制御部７から送出された測定データ２２の入力を受付け（ステップＳ７）、受付けた測定データ２２を記憶手段２９に記憶する（ステップＳ８）。次に、測定データ２２の取得された測定部位１５に対応する検査基準データ２８を記憶手段２９から抽出し、測定データ２２との比較を行う（ステップＳ９）。ここで、検査基準データ２８には、設計上の基準の値を示す基準値Ｘとその基準値からの許容範囲を示す許容値αが含まれている。そして、受付けた測定データ２２の値が、抽出された検査基準データ２８の範囲（Ｘ±α）に適合するか否かによって判定処理が行われる。
【００３４】
すなわち、検査基準データ２８の範囲内（例えば、隙間＝３±０．５ｍｍ）に、取得した測定データ２２が存在する場合（測定データの隙間＝３．３ｍｍ：ステップＳ９においてＹＥＳ）、検査ピント１５における寸法精度は、当初設計基準の範囲内であるとされ、合格を示す“ＯＫ”のフラグが測定部位１５に対応した箇所に記録される（ステップＳ１０）。一方、検査基準データ２８の範囲外に測定データ２２が存在する場合（測定データの隙間＝４．０ｍｍ：ステップＳ９においてＮＯ）、測定部位１５における寸法精度は、当初設計基準を逸脱しているものとされ、不合格を示す“ＮＧ”のフラグが検査ピント１５の対応した箇所に記録される（ステップＳ１１）。
【００３５】
その後、検査制御部９は、全ての測定部位１５に対して測定データ２２の入力及び判定が完了しているか否かを確認する（ステップＳ１２）。全ての測定部位１５について測定を完了している場合（ステップＳ１２においてＹＥＳ）、個々の測定部位１５に対し、“ＯＫ”または“ＮＧ”の判定結果が含まれる判定結果データ４を生成し、記憶手段２９の結果記憶手段３８に記憶する（ステップＳ１３）。一方、全ての測定部位１５に対して測定が完了していない場合（ステップＳ１２においてＮＯ）、各測定部位１５に対する“ＯＫ”及び“ＮＧ”の判定結果を含む判定結果データ４を生成し、記憶手段２９の結果記憶手段３８に記憶する（ステップＳ１３）。そして、ステップＳ１に戻り、検査担当者は予め指定された次の測定部位１５に対応するガイド挿入孔１３に変位センサ３のガイド部１８を挿入し、上記のステップＳ１からステップＳ１１の処理を繰り返し実行する。一方、全ての測定部位１５についての測定データ２２の入力及び寸法精度の判定処理が完了している場合（ステップＳ１２においてＮＯ）、そして、記憶された判定結果データ４をプリンタ３５を用いて紙媒体に検査成績書等として出力する（ステップＳ１４）。判定結果データ４は、表計算ソフトウェアで表示可能な形式で保存されるものであってもよい。
【００３６】
これにより、部品５の複数の測定部位１５に対して行われたレーザ６の照射による測定データ２２から、部品５が設計基準を満たしているか否かの総合的な判定が行われ、判定結果データ４が出力される。その結果、検査担当者は、変位センサ３をガイド挿入孔１３に挿入し、レーザ６を照射するだけの単純な作業で済むため、簡易な作業によって精度の高いデータを取得することができる。さらに、一つの部品５に対する検査時間を大幅に短縮することができる。
【００３７】
以上、本発明について好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではなく、以下に示すように、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計の変更が可能である。
【００３８】
すなわち、本実施形態のレーザ検査装置１において、複数の曲線で表される立体的な自動車用の部品５を検査対象物として例示して説明したが、これに限定されるものではなく、その他の多種の形状を有する部品等の寸法精度の判定に使用することができる。この場合、検査ゲージ２のゲージ本体１１に設けられた保持部１２は、それぞれの部品毎に保持する態様及び向き等が異なるため、個別に製作される必要があり、これに応じて測定部位１５へレーザ６を的確に照射するためのガイド挿入孔１３の位置も適宜設定する必要がある。また、必要に応じて、変位センサ３の本体から突出したガイド部１８の長さについても変更する可能性もある。本実施形態のレーザ検査装置１において、ゲージ側位置特定手段及びセンサ側位置特定手段として、ガイド挿入孔１３及びガイド部１８からなる構成を示したがこれに限定されるものではなく、変位センサ３の照射位置を特定可能な構成であれば構わない。また、これらのゲージ側位置特定手段及びセンサ側位置特定手段は、一箇所の測定部位及び一つの変位センサ３に対して複数箇所に設けるものであってもよい。これにより、変位センサ３と測定部位１５との相対的な位置関係を精細に規定することが可能となり、変位センサ３によるレーザ６の照射位置をさらに安定させることができる。
【００３９】
本実施形態のレーザ検査装置１において、検査ゲージ２に部品５を保持可能な比較的小型の部品についての例を示したが、例えば、自動車のボディ等の大型の部品についての寸法精度の判定を本レーザ検査装置１で行うことであっても構わない。この場合、自動車のボディ（部品に相当）の予め規定された箇所に変位センサ３のガイド部１８の先端を当接し、ボディを構成する各部位の隙間及び段差をレーザ６によって測定することにより、曲線形状を有するボディの寸法精度を判定することができる。すなわち、部品としてのボディを、本発明の検査ゲージの一部機能を有するものとすることができる。さらに、本実施形態のレーザ検査装置１において、それぞれの測定部位１５に対して測定データ２２を取得し、その後速やかに寸法精度の判定処理を行うものを示したが、これに限定されるものではなく、例えば、全ての測定部位１５に対する測定データ２２を取得し、その後に各測定部位１５における寸法精度の判定処理を一括して行うものであっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】本実施形態のレーザ検査装置の主に機能的構成を示す説明図である。
【図２】検査ゲージ及び変位センサによる測定の様子を示す斜視図である。
【図３】測定処理の流れの一例を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００４１】
１  レーザ検査装置（レーザ変位センサを利用した検査装置）
２  検査ゲージ
３  変位センサ（レーザ変位センサ）
４  判定結果データ
５  部品（検査対象物）
６  レーザ
７  センサ制御部
９  検査制御部
１２  保持部
１３  ガイド挿入孔（ゲージ側位置特定手段、ゲージ側ガイド挿入孔）
１４  照射指示部
１５  測定部位
１６  レーザ照射部
１７  反射受光部
１８  ガイド部（センサ側位置特定手段、センサ側ガイド部）
２０  反射レーザ
２２  測定データ
２７  データ入力受付手段
２８  検査基準データ
２９  記憶手段（基準データ記憶手段、結果記憶手段）
３０  精度判定手段
【図１】
2010145337.tif 000003
【図２】
2010145337.tif 000004
【図３】
2010145337.tif 000005