(57)【要約】  本発明は、自動車の可動のフード状部（２）と該自動車の残りのボディ（３）との間の隙間寸法およびオフセットの少なくとも一方を調整するための方法および装置（１）に関する。フード状部（２）はまず粗調整された組付け位置で前記ボディ（３）に対してできるだけ同一平面となるようはめ込まれかつ保持される。さらに前記フード状部は、隙間寸法および／またはオフセットについてのあらかじめ定義された値ができるだけ正確に守られるように微調整される。隙間寸法および／またはオフセットをできるだけ非接触で、できるだけ簡単かつ迅速に、かつ柔軟に調整することができるようするために、微調整のために、フード状部（２）と残りのボディ（３）との間の隙間寸法および／またはオフセットについての実測値（２１＿ｉｓｔ）が光学的に検知される。隙間寸法および／またはオフセットについての検知された実測値（２１＿ｉｓｔ）とあらかじめ設定された目標値（２１＿ｓｏｌｌ）に従って、少なくとも１つのアクチュエータ（１２）のための制御信号（２４）が求められる。
2007508975.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の可動のフード状部（２）と該自動車の残りのボディ（３）との間の隙間寸法および／またはオフセットを調整するための方法であって、前記フード状部（２）をまず粗調整された組付け位置で前記ボディ（３）に対してできるだけ同一平面となるようはめ込んで保持し、次に、前記隙間寸法および／またはオフセットについての所定の値ができるだけ正確に守られるように微調整し、最後に微調整された組付け位置で前記ボディ（３）に対して可動な状態で取り付ける方法において、前記微調整の際に、
粗調整されたフード状部（２）と残りのボディ（３）との間の隙間寸法および／またはオフセットについての実測値（２１＿ｉｓｔ）を光学的に検知し、
前記隙間寸法および／またはオフセットについての前記検知された実測値（２１＿ｉｓｔ）と所定の目標値（２１＿ｓｏｌｌ）に従って、残りのボディ（３）に対する相対的なフード状部（２）の位置およびアライメントの変化に関して前記フード状部（２）に作用する少なくとも１つのアクチュエータ（１２）のための制御信号（２４）を生成し、
前記隙間寸法および／またはオフセットを、前記制御信号（２４）を用いた前記少なくとも１つのアクチュエータ（１２）の制御によって該所定の目標値（２１＿ｓｏｌｌ）に近似させる、
ことを特徴とする、自動車の可動のフード状部と該自動車の残りのボディとの間の隙間寸法および／またはオフセットを調整するための方法。
【請求項２】
隙間寸法および／またはオフセットを所定の目標値（２１＿ｓｏｌｌ）に制御することを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
残りのボディ（３）に対する相対的なフード状部（２）の隙間寸法および／またはオフセットについての目標値（２１＿ｓｏｌｌ）を、フード状部（２）と残りのボディ（３）の間の測定箇所（７）においてゼロの変移（２１）が得られるようにあらかじめ設定することを特徴とする、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
残りのボディ（３）に対する相対的なフード状部（２）の隙間寸法および／またはオフセットについての目標値（２１＿ｓｏｌｌ）を、フード状部（２）と残りのボディ（３）の間の測定箇所（７）においてゼロより小さいマイナスの変移（２１）が得られるようにあらかじめ設定することを特徴とする、請求項１または２記載の方法。
【請求項５】
フード状部（２）をまず粗調整された組付け位置で回転軸を中心に可動な状態でボディ（３）に取り付け、かつ、少なくとも１つのアクチュエータ（１２）が回転軸を中心としたフード状部（２）の位置およびアライメントの変化に関して該フード状部（２）に作用することを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
まず自動車のフード状部（２）と残りのボディ（３）との間の隙間寸法および／またはオフセットの実測値（２１＿ｉｓｔ）を、第１の測定箇所（７）にて検知して所定の目標値（２１＿ｓｏｌｌ）に近似させ、引き続き実測値（２１＿ｉｓｔ）を少なくとも１つの更なる測定箇所（７）にて検知して所定の目標値（２１＿ｓｏｌｌ）に近似させることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
少なくとも１つの測定箇所（７）にて目標値（２１＿ｓｏｌｌ）に近似させた実測値（２１＿ｉｓｔ）と所定の目標値（２１＿ｓｏｌｌ）との間の偏差が所定の限界値を上回る場合に、フード状部（２）および／または該フード状部（２）に隣接する残りのボディ（２）を塑性変形することを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
少なくとも１つの測定箇所（７）にて目標値（２１＿ｓｏｌｌ）に近似させた実測値（２１＿ｉｓｔ）と所定の目標値（２１＿ｓｏｌｌ）との間の偏差が所定の限界値を上回る場合に、更なるフード状部（２）の製造のための製造ラインおよび／または更なるフード状部（２）が自動車の残りのボディ（３）に取り付けられるための取付ラインへのフィードバックを実行し、製造ラインの製造パラメータ及び取付ラインの取付パラメータの少なくとも一方をこのフィードバックに従って変動させることを特徴とする、請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
計算機上で、特にマイクロプロセッサ上で、実行可能であるコンピュータプログラムであって、該コンピュータプログラムが請求項１から８のいずれか１項に記載の方法を実行するためにプログラムされていることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項１０】
前記コンピュータプログラムが記憶素子、特にフラッシュメモリ、ランダムアクセスメモリもしくはリードオンリーメモリ、に記憶されていることを特徴とする、請求項９記載のコンピュータプログラム。
【請求項１１】
自動車の可動のフード状部（２）と該自動車の残りのボディ（３）との間の隙間寸法および／またはオフセットを調整するための装置（１）であって、前記フード状部（２）を粗調整された組付け位置で前記ボディ（３）に対してできるだけ同一平面となるようはめ込んで保持するための手段と、前記フード状部（２）を微調整された組付け位置で、前記隙間寸法および／またはオフセットについての所定の値（２１＿ｓｏｌｌ）ができるだけ正確に守られるようにはめ込むための手段とが備えられた装置において、微調整の際に前記装置（１）が、
粗調整されたフード状部（２）と残りのボディ（３）との間の隙間寸法および／またはオフセットについての実測値（２１＿ｉｓｔ）を光学的に検知するための検知手段（４）と、
前記隙間寸法および／またはオフセットについてのこの検知された実測値（２１＿ｉｓｔ）と所定の目標値（２１＿ｓｏｌｌ）に従って、少なくとも１つのアクチュエータ（１２）のための制御信号（２４）を生成するための計算手段（１１）と、
少なくとも１つのアクチュエータ（１２）であって、残りのボディ（３）に対する相対的なフード状部（２）の位置およびアライメントの変化に関して前記フード状部（２）に作用し、かつ前記隙間寸法および／またはオフセットを、前記制御信号（２４）を用いた制御によって前記所定の目標値（２１＿ｓｏｌｌ）に近似させる、少なくとも１つのアクチュエータ（１２）と、
を有することを特徴とする、自動車の可動のフード状部と該自動車の残りのボディとの間の隙間寸法および／またはオフセットを調整するための装置。
【請求項１２】
前記検知手段（４）が、少なくとも１つの照明装置（６）、特にレーザー、および少なくとも１つの撮像装置（８）、特にＣＣＤ−もしくはＣＭＯＳカメラ、を有するカメラ・レーザー・ユニットを含むことを特徴とする、請求項１１記載の装置（１）。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのアクチュエータ（１２）が電気モータを含むことを特徴とする、請求項１１または１２記載の装置（１）。
【請求項１４】
前記少なくとも１つのアクチュエータ（１２）が電気ステップモータを含むことを特徴とする、請求項１１から１３のいずれか１項に記載の装置（１）。
【請求項１５】
産業ロボットもしくはその他のハンドリング装置を有し、
この産業ロボットもしくはその他のハンドリング装置に前記検知手段（４）が取り付けられており、この産業ロボットもしくはその他のハンドリング装置が前記検知手段（４）を所定の測定箇所（７）へと、自動車のフード状部（２）と残りのボディ（３）との間の隙間寸法および／またはオフセットについてのその箇所での実測値（２１＿ｉｓｔ）の検知のために移動させることを特徴とする、請求項１１から１４のいずれか１項に記載の装置（１）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の可動のフード状部と該自動車の残りのボディとの間の隙間寸法およびオフセットの少なくとも一方を調整するための方法および装置に関する。この方法の場合にはフード状部はまず粗く調整された組付け位置で該ボディに対して同一平面となるようはめ込まれ、そして保持される。最終的に該フード状部は、前記隙間寸法および／または前記オフセットについての所定の値ができるだけ正確に守られるように微調整される。
【０００２】
自動車の組立においては、とりわけこのフード状部が取り付けられる。フード状部とは特に自動車のドアであるが、その他にエンジンフードおよびトランクリッドもしくはテールゲートである。これらフード状部はボディの対応する組付け開口部にはめ込まれ、かつ適当な組付け位置でボディにヒンジもしくはピボットにて可動な状態で取り付けられ、その結果、該フード状部は回転軸を中心に回動可能である。適当な組付け位置とは、フード状部が残りのボディないしは既にはめ込まれた隣接するフード状部と実質的に同一平面上に揃い、かつこの残りのボディないしはこの隣接するフード状部に対して均一の間隔を持っていることによって特徴づけられるものである。これに関して、組付け位置で所定の隙間寸法およびオフセットを守るという言い方がされる。微調整された組付け位置ではフード状部はボディに可動な状態で取り付けられることができる。
【背景技術】
【０００３】
従来の技術から、フード状部を粗く調整された組付け位置でボディにヒンジもしくはピボットにて取り付けることが公知である。フード状部をボディに対して同一平面となるよう組付け開口部にはめ込むために、フード状部と残りのボディないしは隣接するフード状部との間の隙間に少なくとも１個の楔形の構成要素、いわゆるロックストライカが挿入される。次にフード状部の微調整が、所定の隙間寸法ができるだけ正確に守られるように行なわれる。組付け開口部内でのフード状部の動きならびに隙間寸法および／またはオフセットの評価は作業者によって行なわれる。その際には常に、ロックストライカが依然としてフード状部をボディに対して同一平面となるよう保持しているかに注意しなければならない。最後にフード状部は、微調整された組付け位置でヒンジもしくはピボットにて可動な状態でボディに取り付けられる。しかしながら、ロックストライカの挿入は著しくコストがかかり、そして比較的不正確な、再現性および明示性がもっぱら良くない結果をもたらす。
【０００４】
自動車の可動のフード状部と残りのボディとの間の隙間寸法および／またはオフセットを調整するためのもう１つの方法ないしはもう１つの装置は２００２年１１月０５日にＣｈａｒａｌａｍｂｏｓ  Ｔａｓｓａｋｏｓ工学博士の代理で出願された特許文献１にも詳細に記載されている。この特許出願明細書には、粗調整された位置においてフード状部が微調整の際に空気式吸込装置（ｐｎｅｕｍａｔｉｓｃｈｅｒ  Ｓａｕｇｅｒ）によって機械によるストッパに抗して引きつけられ、このとき前記機械によるストッパが残りのボディに相対的な固定された関係にあり、かつ実質的に垂直に延びる回転軸を中心に自由に旋回可能であることによって特徴づけられる、いわゆる機械によるロックストライカ・シミュレーションが記載されている。つまり該機械によるストッパは前記残りのボディの面のいわば補外となっており、この補外に対して相対的に、フード状部の隙間寸法および／またはオフセットが調整されるとのことである。空気式吸込装置によってフード状部は機械によるストッパに抗して、ひいては前記残りのボディの面の中に引きつけられ、その結果、該フード状部が残りのボディと実質的に同一平面で揃う。ロックストライカの代わりに、この提案されている方法の場合にはつまり機械によるストッパが空気式吸込装置とともに使用される。この理由から上記方法は機械によるロックストライカ・シミュレーションとも呼ばれる。
【０００５】
この機械によるロックストライカ・シミュレーションは特に自動車の側面のドアに関しては、ドアとその他の自動車ボディとの間の隙間寸法および／またはオフセットの調整のために著しく好適であることが明らかになっている。自動車の側面において、自動車ボディないしは既にはめ込まれたフード状部の面がはめ込むべきフード状部の面へと実質的に平らに移行する場合は簡単な条件である。しかしながら、残りのボディないしは既にはめ込まれたフード状部の面が平らでなく、一定の角度ではめ込むべきフード状部の面へと移行する箇所では、機械によるロックストライカ・シミュレーションの使用は困難を呈する。これは例えば自動車のエンジンフード、トランクリッドもしくはテールゲートの範囲内でのフェンダへの変移が該当する。これらの箇所では機械によるロックストライカ・シミュレーションは莫大なコストに結びつくか、あるいは全く不可能である。
【０００６】
その上、機械によるロックストライカ・シミュレーションの場合には、ロボットまたは類似のハンドリング装置を用いて測定箇所に導かれる機械によるストッパを介して、比較的高い力が残りのボディないしは既にはめ込まれたフード状部の面ならびにはめ込むべきフード状部の面に作用する。この力は、はめ込むべきフード状部を機械によるストッパに抗して引きつける空気式吸込装置によってさらに増大される。これらの力によってボディないしはフード状部の変形がもたらされる可能性があり、このことによって前記隙間寸法ないしは前記オフセットの調整の際に不正確さが生じる可能性がある。
【特許文献１】独国特許出願公開第１０２５１３９３号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の従来技術から出発して本発明の課題は、フード状部を自動車の残りのボディに高精度にはめ込むことを従来同様に可能にする、つまり残りのボディないしは既にはめ込まれたフード状部の面がはめ込むべきフード状部の面へと移行する角度とは関係なく可能にする、簡単かつ安価なロックストライカ・シミュレーションを可能にすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題の解決のために本発明によれば、冒頭に記載した種類の方法から出発して、微調整の際に、
粗調整されたフード状部と残りのボディとの間の隙間寸法および／またはオフセットについての実測値を光学的に検知し、
前記隙間寸法および／またはオフセットについてのこの検知された実測値と所定の目標値に従って、ボディに対する相対的なフード状部の位置およびアライメントの変化に関して前記フード状部に作用する少なくとも１つのアクチュエータのための制御信号を生成し、
前記隙間寸法および／またはオフセットを、前記制御信号を用いた前記少なくとも１つのアクチュエータの制御によって前記所定の目標値に近似させる
ことが提案される。
【０００９】
本発明の重要な態様は、該方法が、隙間寸法および／またはオフセットについての実測値が検知される測定箇所の範囲（領域）内で非接触で行われるということである。このことによって機械によるロックストライカ・シミュレーションの場合には不可能である測定箇所の領域内でさえ実測値を検知することが可能である。
【００１０】
本発明による方法全体は制御もしくは調整として実現されており、その際、制御量もしくは調整量として、はめ込むべきフード状部と残りのボディとの間の変移（隙間寸法および／またはオフセット）が用いられる。この制御もしくは調整はたいしたコストをかけずに、適当な計算機、特にマイクロプロセッサで実行されるソフトウェアによって実現することができる。この実質的にソフトウェアによるロックストライカ・シミュレーションの実現によって、使用者にとって特別に大きな柔軟性が得られる。この柔軟性は例えば、はめ込むべきフード状部と残りのボディとの間の隙間寸法および／またはオフセットについての任意の目標値の設定に関するものである。このようにして、微調整の際に例えば前方偏差寸法（Ｖｏｒｈａｌｔｅｍａｓｓ）に調整することができ、その結果、側方で自動車のボディにはめ込まれるドアはボディのやや上で外に向かって突出している。前方偏差寸法を用いたフード状部の残りのボディへのこの種のはめ込みによって隙間の範囲での風切り音を低減することができる。
【００１１】
その上、本発明による調整ないしは制御によるロックストライカ・シミュレーションを用いるとフード状部を特に高い精度で自動車ボディの組付け開口部にはめ込むことができる。それは一方では、隙間寸法および／またはオフセットが適切な光学的な検知手段によって高精度で検知されるということに起因する。他方では隙間寸法および／またはオフセットの検知が非接触で行われ、したがってボディもしくはフード状部の変形がもたらされない。
【００１２】
本発明の有用な更なる態様によれば、隙間寸法および／またはオフセットをあらかじめ設定された目標値に制御することが提案される。この更なる形態によれば、即ち、はめ込むべきフード状部と残りのボディとの間の変移（隙間寸法および／またはオフセット）をあらかじめ設定された目標値に近づかせる制御が想定されている。（この変移は正確にその目標値に制御されることが好ましいが。）
【００１３】
しかしながら、場合によっては制御偏差が生じることがある。多くの場合には前記制御によって、検知された実測値とあらかじめ設定された目標値との間の制御偏差ないしは、はめ込むべきフード状部と残りのボディとの間の変移はゼロに減じられることが試みられる。この制御アルゴリズムは好ましくは、計算機で実行されうるコンピュータプログラムとして実装されている。このコンピュータプログラムに前記変移の光学的に検知された実測値が送られる。一つの方法としてコンピュータプログラムに測定箇所の簡単な写真をディジタルで伝送することもでき、その場合、コンピュータプログラムはこの写真を測定箇所における変移（隙間寸法および／またはオフセット）に関する少なくとも１つの実測値を確認するために評価する。変移についての検知された実測値とあらかじめ設定された目標値に従ってコンピュータプログラムはアクチュエータのための制御信号を生成し、この制御信号を適切な出力段階を介して間接的に、あるいは直接にアクチュエータに伝送する。
【００１４】
本発明の有用な実施の形態によれば、残りのボディに対して相対的なフード状部の隙間寸法および／またはオフセットについての目標値を、フード状部と残りのボディの間の測定箇所にてゼロの変移が得られるようにあらかじめ設定することが提案される。ゼロの変移は、残りのボディと同一平面となるようはめ込まれたフード状部に該当する。変移は一人もしくはそれ以上の観察者（例えば品質管理担当の従業員）の主観的な感覚として定義されることもできるし、あるいはまた特定の数学的な記述によって客観的に定義されることもできる。変移の数学的な記述によって、その変移が正確かつ再現可能に検知できかつ調整できることが保証され得る。
【００１５】
変移の数学的な記述は、例えば米国特許第４４９８７７６号明細書、米国特許第４６６６３０３号明細書、米国特許第５４１６５９０号明細書、及び米国特許第５９９９２６５号明細書から公知である。ここに挙げた刊行物には、２部材間の、好ましくは自動車のフード状部と残りのボディの間の、変移を解析的に記述するための種々の方法が記載されている。変移の数学的定義に関してはこれらの刊行物が厳格に引用される。当然のことではあるがさらに多くの他の変移の解析的な記述が考えられる。
【００１６】
別法として、残りのボディに対して相対的なフード状部の隙間寸法および／またはオフセットについての目標値を、フード状部と残りのボディの間の一測定箇所にてゼロより大きなプラスの変移が得られるようにあらかじめ設定することが提案される。プラスの変移は、フード状部が自動車の停止状態で残りのボディの面のやや上で外に向かって突出するように残りのボディにはめ込まれる場合に該当する。目標値のこの種の設定は、殊に側面のドアの残りのボディへのはめ込みにとって重要である。というのも、これにより、走行中に隙間の範囲で発生しうる風切り音が低減されるからである。
【００１７】
本発明の有用な実施の形態によれば、フード状部を先ず粗調整された組付け位置で回転軸を中心に可動な状態でボディに取り付け、かつ、少なくとも１つのアクチュエータが回転軸を中心としたフード状部の位置およびアライメントの変化に関して該フード状部に作用することが提案される。回転軸を中心としたフード状部の動きによって該フード状部が変形せずに動くことが可能になる。このことによって、自動車の可動のフード状部と残りのボディの間の隙間寸法および／またはオフセットをほぼ正確に調整することができる。
【００１８】
本発明のその他の有用な更なる態様によれば、まず自動車のフード状部と残りのボディとの間の隙間寸法および／またはオフセットの実測値が第１の測定箇所にて検知されてあらかじめ設定された目標値に近づけられ（近似され）、引き続き実測値が少なくとも１つの更なる測定箇所にて検知されてあらかじめ設定された目標値に近づけられる（近似される）ことが提案される。つまり、この更なる態様によれば、残りのボディに対する粗調整されたフード状部の隙間寸法および／またはオフセットを種々の測定箇所にて検知し、かつ該残りのボディに対して相対的なあらかじめ設定された位置およびアライメントではめ込むようにして該フード状部を微調整することが提案される。この更なる態様による方法は、隙間寸法および／またはオフセットを光学的に検知するための手段が産業ロボットもしくはその他のハンドリング装置であって、これらによって測定が実施される際にこれらが種々の測定箇所に動かされる場合に、特に良好に実施することができる。
【００１９】
残りのボディに対して相対的に微調整されたフード状部はボディに対して可動な状態で取り付けられることが好ましく、すなわち、ヒンジもしくはピボットに取り付けられることが好ましい。しかしまた、微調整された組付け位置にフード状部をはめ込むということを、ある特定のフード状部がボディのあらかじめ設定された組付け位置に隙間寸法および／またはオフセットについての所定の目標値を守りながら概ねはめ込むことができるかどうかを検査するためだけに役立てることも考えられる。その場合には、例えばフード状部と残りのボディの後続の分離された塗装のために、フード状部ははめ込まれた後に再びボディから外すことができる。
【００２０】
しかしまた、はめ込むべきフード状部が所望されるようには残りのボディにはめ込むことができないか、或いははめ込むべきフード状部と残りのボディとの間の変移を所望の目標値に調整することができない場合も考えられる。この場合には種々の措置が考えられる。一方では、少なくとも１つの測定箇所にて測定され目標値に近似された実測値と、あらかじめ設定された所定の目標値との間の偏差が所定の限界値を上回る場合に、フード状部および／または該フード状部に隣接する残りのボディを、選択された測定箇所において変移が所定の目標値に近似するように塑性変形してもよい。
【００２１】
さらに、少なくとも１つの測定箇所にて測定され目標値に近似された実測値と所定の目標値との間の偏差が所定の限界値を上回る場合に、更なるフード状部の製造のための製造ラインおよび／または更なるフード状部が自動車の残りのボディに取り付けられるための取付ラインへのフィードバックが実行され、製造ラインの製造パラメータ及び取付ラインの取付パラメータの少なくとも一方をこのフィードバックに従って変動させることが考えられる。この場合はめ込まれたフード状部をそのうまくはめ込まれていない形状、位置およびアライメントのままにすることもできるし、新たなフード状部を改めてはめ込むこともできる。制御ループはこのフィードバックによってある程度までは（緩慢に）閉じられても（閉ループとされても）よく、この制御ループによって更なるフード状部の製造および取付が、該フード状部のボディへの最適なはめ込みが可能であるように最適化される。この緩慢な自動制御ループは、フード状部を残りのボディにはめ込むための（より迅速な）本発明による調整ないしは制御と併せて用いられてもよい。
【００２２】
特に重要であるのは、本発明による方法をコンピュータプログラムの形で実現することである。その場合にはそのコンピュータプログラムは計算機上で、特にマイクロプロセッサ上で、実行可能であり、かつ本発明による方法を実施するためにプログラムされている。つまり、この場合には本発明はそのコンピュータプログラムによって実現されており、その結果、このコンピュータプログラムが同様に、その実施にはコンピュータプログラムが適当である方法として、本発明を表わしている。該コンピュータプログラムは好ましくは記憶素子に記憶されている。記憶素子として殊に電気的な記憶媒体、例えばランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）またはフラッシュメモリ、を使用することができる。
【００２３】
本発明の課題の更なる解決手段として、冒頭に記載の種類の装置から出発して、微調整の際に、
粗調整されたフード状部と残りのボディとの間の隙間寸法および／またはオフセットについての実測値を光学的に検知するための検知手段と、
前記隙間寸法および／またはオフセットについてのこの検知された実測値と所定の目標値に従って、少なくとも１つのアクチュエータのための制御信号を生成するための計算手段と、
少なくとも１つのアクチュエータであって、前記アクチュエータは残りのボディに対する相対的なフード状部の位置およびアライメントの変化に関して前記フード状部に作用し、かつ前記隙間寸法および／またはオフセットを、前記制御信号を用いた制御によって前記所定の目標値に近似させる、少なくとも１つのアクチュエータと、
を備えた装置が提案される。
【００２４】
本発明の有用な更なる態様によれば、前記検知手段がカメラ・レーザー・ユニットを含むことが提案される。このようなカメラ・レーザー・ユニットは少なくとも１つの照明装置、特にレーザー、および少なくとも１つの撮像装置、特にＣＣＤカメラもしくはＣＭＯＳカメラ、を含む。このようなカメラ・レーザー・ユニットはレーザーセンサとも呼ばれ、例えば２００３年０３月１４日にイノス・アウトマツィオーンスゾフトヴェーア社（Ｉｎｏｓ  Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎｓｓｏｆｔｗａｒｅ  ＧｍｂＨ）により出願された独国特許出願公開第１０３１１２４７号明細書に詳細に記載されている。このようなカメラ・レーザー・ユニットの構造および機能に関してはこの刊行物が厳格に引用される。
【００２５】
前記アクチュエータは任意に形成されていてもよい。例えば水圧もしくは空気圧により駆動されるシリンダがアクチュエータとして考えられる。本発明の有用な実施の形態によれば、少なくとも１つのアクチュエータが電気モータを含むことが提案される。好ましくはこの少なくとも１つのアクチュエータは電気ステップモータを含む。
【００２６】
最後に、前記装置が産業ロボットもしくはその他のハンドリング装置を有し、この産業ロボットもしくはその他のハンドリング装置に前記検知手段が取り付けられており、かつこの産業ロボットもしくはその他のハンドリング装置が該検知手段を所定の測定箇所へと、自動車のフード状部と残りのボディとの間の隙間寸法および／またはオフセットについてのその箇所での実測値の検知のために移動させることが提案される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の更なる特徴、適用可能性および利点は、図に示されている本発明の実施例の以降の記載から明らかである。その場合にはすべての記載もしくは図示された特徴がそれ自体または任意の組み合わせで、その特許請求の範囲もしくはその遡っての引用における関連とは無関係に、ならびに明細書ないしは図面における表現ないしは表示とは無関係に、本発明の対象となる。
【００２８】
図１には本発明による装置がその全体に符号１が付されている。この装置１は、自動車の可動のフード状部２と自動車の残りのボディ３との間の隙間寸法および／またはオフセットを調整するために用いられる。図１には、車両の縦軸に対して横方向の自動車の垂直断面が示されている。可動のフード状部２としてここに示された例の場合には、エンジンフードまたはトランクリッドが用いられている。自動車の残りのボディ３はフェンダによって表されている。
【００２９】
可動のフード状部２は先ず粗調整された組付け位置でヒンジもしくはピボットを介して残りのボディ３に取り付けられており、その結果、該フード状部２は回転軸を中心に回動可能である。粗調整された組付け位置での、ボディ３のこのために想定された組付け空間における、フード状部２のはめ込みは、好ましくは産業ロボットもしくはその他のハンドリング装置を用いて実施される。粗調整された組付け位置にはめ込まれた可動のフード状部２は、その場合にはヒンジにて、或いはさらに付加的に該産業ロボットもしくは該ハンドリング装置によって保持される。
【００３０】
前記粗調整に続いてフード状部２は、微調整された位置でボディ３の組付け空間にはめ込まれなければならない。この微調整は、前記隙間寸法および／または前記オフセットについてのあらかじめ設定された（所定の）値をできるだけ正確に守ることができるために必要である。このことは特に、自動車の残りのボディ３に対する相対的なフード状部２の不正確な隙間寸法または過大なオフセットが走行中の好ましくない風切り音をもたらしうる点で重要である。その上、自動車が見る者に与える視覚的な印象は、不均一な隙間寸法または過大なオフセットによって損なわれる。このことは特に、インナトリムもしくは自動車用照明器具が隙間で区切られているのではなく、隙間の両側に広がっている自動車にあてはまる。このような場合に不均一もしくは過大な隙間またはオフセットが特に明らかになる。
【００３１】
残りのボディ３に対する相対的なフード状部２の微調整の後にフード状部２は微調整された組付け位置でボディ３に取り付けられるか、あるいは、例えばフード状部２とボディ３を別々に塗装するために相互に取り外される。後者の場合は、残りのボディ３にフード状部２をはめ込むということが、フード状部２とボディ３のそれぞれの形状に基づいて、ボディ３における該フード状部のために想定された組付け空間での後の最終的な取付けの際に、隙間寸法および／またはオフセットについて所定の目標値を守りながら概ね満足がいくようにフード状部２をはめ込むことができるかを確認するためだけに役立てられている。
【００３２】
本発明による方法は特に、自動車の残りのボディ３に対して相対的な可動のフード状部２の微調整に関する。本発明による装置１は、好ましくはＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅｄ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）カメラもしくはＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｉｍｅｎｔａｒｙ  Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｙｄ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）カメラとして形成されている画像検知装置（Ｂｉｌｄｅｒｆａｓｓｕｎｇｓｅｉｎｒｉｃｈｔｕｎｇ）８を有する検知手段４を含む（図２参照）。検知手段４は、粗調整されたフード状部２と残りのボディ３との間の隙間寸法および／またはオフセットについての実測値を光学的に検知するために用いられる。
【００３３】
次に検知手段４を図２につき詳説する。そこにはカメラ・レーザー・ユニットないしはいわゆるレーザーセンサとして形成された検知手段４が示されている。これには、画像検知装置８が取り付けられている支持部材５が含まれる。さらに該支持部材５に照明装置６が取り付けられており、この照明装置は、フード状部２と残りのボディ３の間の変移する領域内における測定箇所７の照明および／または測定箇所７における測定すべき面上にパターンを表示するために用いられる。照明装置６は例えばレーザーとして形成されている。厳密に言えば、検知手段４が光学的な画像検知装置８だけを有していれば十分である。しかしながら、測定箇所７を照明しかつ該測定箇所にパターンを与える照明装置６によって、フード状部３と残りのボディ２との間の隙間寸法および／またはオフセットの検知は明らかに簡単になりかつ正確さが改善される。
【００３４】
図２からの実施例の場合にはレーザー６は測定箇所７の範囲内に、フード状部２とボディ３との間の隙間を横切る鮮明な光のライン９を生じさせる。自明のことながら、例えば独国特許出願公開第１９９１０６９９号明細書ないしは相応する米国特許第６５２９２８３号明細書から公知であるように、照明装置６はフード状部２とボディ３の互いに向かい合う縁に、該隙間に対して平行に延びる光のラインが生じさせてもよい。本発明によれば、あらゆる任意の方法をフード状部２とボディ３との間の変移の検知に使用することができる。
【００３５】
検知手段４は産業ロボットのロボットアーム１０の遠心端または任意のその他のハンドリング装置に取り付けられている。ロボットないしはハンドリング装置によって検知手段４は、所定の測定箇所７に、自動車のフード状部３と残りのボディ２との間の隙間寸法および／またはオフセットについてのその箇所での実測値を検知するために移動される。
【００３６】
図１に戻って装置１にはさらに、好ましくはパーソナルコンピュータ（ＰＣ）として形成されている計算手段１１が含まれる。計算手段１１は、本発明による方法の実施のためにプログラミングされているコンピュータプログラムが記憶されている電子記憶素子２６を含む。該電子記憶素子２６は好ましくはフラッシュメモリとして形成されている。このコンピュータプログラムの実行のために該コンピュータプログラムはセクションごとないしは命令ごとにあるいはしかし全体としてデータ接続部２７を介して計算機２８に伝送される。この計算機２８は好ましくはマイクロプロセッサとして形成されている。
【００３７】
前記計算手段１１はとりわけアクチュエータ（制御手段）１２のための制御信号２４を生成するために用いられる。この制御信号２４は、粗調整されたフード状部２と残りのボディ３との間の隙間寸法および／またはオフセットについての検知された実測値２１istに従って、ならびに該隙間寸法および／または該オフセットについての所定の目標値２１sollに従って求められる。検知手段４により検知された実測値２１istはデータ線１３を介して計算手段１１に伝送される。計算手段１１により生成された制御信号２４はデータ線１４を介してアクチュエータ１２に伝送される。アクチュエータ１２は、フード状部２とボディ３との間で、残りのボディ３に対する相対的なフード状部２の位置およびアライメントの変化に関して作用する。アクチュエータ１２によってフード状部２は好ましくは、フード状部２がボディ３に取り付けられているのを媒介するヒンジもしくはピボットによって定義される回転軸を中心に動かされる。
【００３８】
この本実施例の場合にはアクチュエータ１２は電気リニアモータもしくはステップモータとして形成されており、これらアクチュエータは、残りのボディ３に対する相対的なフード状部２の位置およびアライメントの変化に関してフード状部２に作用点１５で作用する。アクチュエータ１２ないしは作用点１５は好ましくは、フード状部２の前記ヒンジないしは前記ピボットとは反対側に配置されている。アクチュエータ１２を用いてフード状部２を上下に、かつ好ましくは左右にも（図１に示された見方で）動かすことができる。
【００３９】
フード状部２から残りのボディ３への変移は、残りのボディ３に対する相対的なフード状部２の隙間寸法および／またはオフセットによって決定される。変移は一人もしくはそれ以上の観察者（例えば品質管理担当の従業員）の主観的な感覚として定義されることもできるし、あるいは特定の数学的な記述によって客観的に定義されることもできる。変移の数学的な記述は、例えば米国特許第４４９８７７６号明細書、米国特許第４６６６３０３号明細書、米国特許第５４１６５９０号明細書、及び米国特許第５９９９２６５号明細書から公知である。ここに挙げた刊行物には、２部材間の、好ましくは自動車のフード状部と残りのボディの間の、変移を解析的に記述するための種々の方法が記載されている。変移の数学的定義に関してはこれらの刊行物が厳格に引用される。当然のことではあるがさらに多くの変移のその他の解析的な記述が考えられる。
【００４０】
図３には、残りのボディ３の面に接する測線２０とフード状部２の面の間の間隔２１が明らかにゼロより小さい、つまり絶対値としては比較的大きな変移が生じている事例が表されている。このマイナスの変移の修正のために本発明によれば、フード状部２はアクチュエータ１２によって、該間隔２１が所定の目標値、好ましくはゼロ、を達成するまで制御されながら矢印１２′の方向に動かされる。符号１６で、フード状部２の面をこの面を越えて補外する第１の補外関数が示されている。符号１７で、ボディ３の面をこの面を越えて補外する第２の補外関数が示されている。これら２つの関数１６，１７の交点は符号１８で示されている。符号１９で、これら関数１６，１７にはさまれた角度を二分する垂線が示されている。符号２０で、垂線１９と直角に交差しかつボディ３の面に接線として接する測線が示されている。
【００４１】
図４には、その微調整された組付け位置での微調整が済んだ後のフード状部２が示されている。間隔２１は、本発明による、組付け位置の調整によってほぼゼロに減じられる。
【００４２】
図５から７には、光学的な検知手段４によって測定箇所７の範囲内で撮影された種々の画像が示されている。図５には、変移が−５ｍｍである、レーザーセンサにより撮影された画像が示されている。図６には同じ画像が示されているが、しかしその際に変移は０ｍｍであり、また図７にはまたもや同じ画像が示されているが、しかしその際に変移は＋５ｍｍである。光学的な検知手段４によって撮影された図５〜７の画像は、測定箇所７におけるフード状部２と残りのボディ３の間の変移（隙間寸法および／またはオフセット）を求めるために計算手段１１で評価される。計算手段１１では次にこのようにして求められた実測値２１ist、ならびに所定の目標値２１soll（好ましくは変移がゼロである）に従いアクチュエータ１２のための制御信号２４が生成される。
【００４３】
図８には制御ループ構造が、本発明による方法を図解するために示されている。その場合には検知手段４（レーザーセンサ）によって変移の実測値２１istが検知され、この測定された実測値２１istは該変移に関する所定の目標値２１sollから引かれる。好ましくは目標値２１sollとして変移＝０が想定される。目標値と実測値との差は、制御偏差２２と呼ばれる。制御偏差２２はコントローラ２３に送られ、このコントローラは好ましくはソフトウェア的に実現されている。このために相応のコンピュータプログラムが前記装置１の計算手段１１に記憶されている。コントローラ２３は制御偏差２２に基づいてアクチュエータ１２のための制御信号２４を生成する。制御信号２４は制御の制御量を生成する。生成された制御信号２４を用いたアクチュエータ１２の制御によって、（位置および／またはアライメントにおける）残りのボディ３に対するフード状部２の相対的な移動がある特定の量だけ行われる。フード状部２のこの移動は、機能ブロック２５によって符号化されている。フード状部２の移動に基づいて、再び検知手段４によって検知された変移についての新たな実測値２１istが得られる。図８に示した制御ループ構造が数回実行されることによって、変移についての実測値２１istが変移に関して所定の目標値２１sollに近似される。調整される制御偏差がゼロである場合には、制御ループ構造は、変移についての実測値２１istが変移についての目標値２１sollと等しくなるまで実行される。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】有用な一実施形態による、自動車の可動のフード状部と残りの車両ボディとの間の隙間寸法および／またはオフセットを調整するための、本発明による装置を示す図である。
【図２】有用な一実施形態による、はめ込むべきフード状部と残りのボディとの間の隙間寸法および／またはオフセットの光学的な検知のための検知手段を備えた、図１の本発明による装置の部分図である。
【図３】自動車のフード状部と残りのボディの間の変移がゼロより小さな変移である概略図である。
【図４】自動車のフード状部と残りのボディの間の変移がほぼゼロである変移である概略図である。
【図５】自動車のフード状部と残りのボディの間の変移がゼロより小さい場合の、本発明による装置の光学的な検知手段により撮影された画像である。
【図６】自動車のフード状部と残りのボディの間の変移がほぼゼロである場合の、本発明による装置の光学的な検知手段により撮影された画像である。
【図７】自動車のフード状部と残りのボディの間の変移がゼロより大きい場合の、本発明による装置の光学的な検知手段により撮影された画像である。
【図８】有用な一実施形態による、自動車のフード状部と残りのボディの間の隙間寸法および／またはオフセットの調整のための、本発明による方法を図解するための制御ループ構造の図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年3月17日(2005.3.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の可動のフード状部（２）と該自動車の残りのボディ（３）との間の隙間寸法および／またはオフセットを調整するための方法であって、前記フード状部（２）をまず粗調整された組付け位置で前記ボディ（３）に対してできるだけ同一平面となるようはめ込んで保持し、次に、前記隙間寸法および／またはオフセットについての所定の値ができるだけ正確に守られるように微調整し、最後に微調整された組付け位置で前記ボディ（３）に対して可動な状態で取り付ける方法において、フード状部（２）をまず粗調整された組付け位置で回転軸を中心に可動な状態でボディ（３）に取り付け、微調整する際に、
粗調整されたフード状部（２）と残りのボディ（３）との間の隙間寸法および／またはオフセットについての実測値（２１＿ｉｓｔ）を光学的に検知し、
前記隙間寸法および／またはオフセットについての前記検知された実測値（２１＿ｉｓｔ）と所定の目標値（２１＿ｓｏｌｌ）に従って、該回転軸を中心とした、残りのボディ（３）に対する相対的なフード状部（２）の位置およびアライメントの変化に関して前記フード状部（２）に作用する少なくとも１つのアクチュエータ（１２）のための制御信号（２４）を生成し、
前記隙間寸法および／またはオフセットについての実測値を、前記制御信号（２４）を用いた前記少なくとも１つのアクチュエータ（１２）の制御によって前記所定の目標値（２１＿ｓｏｌｌ）へと調整する、
ことを特徴とする、自動車の可動のフード状部と該自動車の残りのボディとの間の隙間寸法および／またはオフセットを調整するための方法。
【請求項２】
残りのボディ（３）に対する相対的なフード状部（２）の隙間寸法および／またはオフセットについての目標値（２１＿ｓｏｌｌ）を、フード状部（２）と残りのボディ（３）の間の測定箇所（７）においてゼロの変移（２１）が得られるようにあらかじめ設定することを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
残りのボディ（３）に対する相対的なフード状部（２）の隙間寸法および／またはオフセットについての目標値（２１＿ｓｏｌｌ）を、フード状部（２）と残りのボディ（３）の間の測定箇所（７）においてゼロより小さいマイナスの変移（２１）が得られるようにあらかじめ設定することを特徴とする、請求項１または２記載の方法。
【請求項４】
まず自動車のフード状部（２）と残りのボディ（３）との間の隙間寸法および／またはオフセットの実測値（２１＿ｉｓｔ）を、第１の測定箇所（７）にて検知して所定の目標値（２１＿ｓｏｌｌ）に近似させ、引き続き実測値（２１＿ｉｓｔ）を少なくとも１つの更なる測定箇所（７）にて検知して所定の目標値（２１＿ｓｏｌｌ）に近似させることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
少なくとも１つの測定箇所（７）にて目標値（２１＿ｓｏｌｌ）に近似させた実測値（２１＿ｉｓｔ）と所定の目標値（２１＿ｓｏｌｌ）との間の偏差が所定の限界値を上回る場合に、フード状部（２）および／または該フード状部（２）に隣接する残りのボディ（２）を塑性変形することを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
少なくとも１つの測定箇所（７）にて目標値（２１＿ｓｏｌｌ）に近似させた実測値（２１＿ｉｓｔ）と所定の目標値（２１＿ｓｏｌｌ）との間の偏差が所定の限界値を上回る場合に、更なるフード状部（２）の製造のための製造ラインおよび／または更なるフード状部（２）が自動車の残りのボディ（３）に取り付けられるための取付ラインへのフィードバックを実行し、製造ラインの製造パラメータ及び取付ラインの取付パラメータの少なくとも一方をこのフィードバックに従って変動させることを特徴とする、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
フード状部（２）と残りのボディ（３）との間の隙間寸法および／またはオフセットについての実測値（２１＿ｉｓｔ）を、前記フード状部（２）と前記残りのボディ（３）の間の変移する領域内における測定箇所（７）において検知することを特徴とする、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
計算機上で、特にマイクロプロセッサ上で、実行可能であるコンピュータプログラムであって、前記コンピュータプログラムが請求項１から７のいずれか１項に記載の方法を実行するためにプログラムされていることを特徴とするコンピュータプログラム。
【請求項９】
前記コンピュータプログラムが記憶素子、殊にフラッシュメモリ、ランダムアクセスメモリもしくはリードオンリーメモリ、に記憶されていることを特徴とする、請求項８記載のコンピュータプログラム。
【請求項１０】
自動車の可動のフード状部（２）と該自動車の残りのボディ（３）との間の隙間寸法および／またはオフセットを調整するための装置（１）であって、前記フード状部（２）を粗調整された組付け位置で前記ボディ（３）に対してできるだけ同一平面となるようはめ込んで保持するための手段と、前記フード状部（２）を微調整された組付け位置で、前記隙間寸法および／またはオフセットについての所定の値（２１＿ｓｏｌｌ）ができるだけ正確に守られるようにはめ込むための手段とが備えられた装置において、フード状部（２）がまず粗調整された組付け位置で回転軸を中心に可動な状態でボディ（３）に取り付けられており、調整の際に前記装置（１）が、
粗調整されたフード状部（２）と残りのボディ（３）との間の隙間寸法および／またはオフセットについての実測値（２１＿ｉｓｔ）を光学的に検知するための検知手段（４）と、
前記隙間寸法および／またはオフセットについての前記検知された実測値（２１＿ｉｓｔ）と所定の目標値（２１＿ｓｏｌｌ）に従って、少なくとも１つのアクチュエータ（１２）のための制御信号（２４）を生成するための計算手段（１１）と、
少なくとも１つのアクチュエータ（１２）であって、残りのボディ（３）に対する相対的な、回転軸を中心としたフード状部（２）の位置およびアライメントの変化に関して前記フード状部（２）に作用し、かつ前記装置（１）が前記隙間寸法および／またはオフセットを前記制御信号（２４）を用いた前記少なくとも１つのアクチュエータ（１２）の制御によって前記所定の目標値（２１＿ｓｏｌｌ）へと調整する、少なくとも１つのアクチュエータ（１２）と、
を有することを特徴とする、自動車の可動のフード状部と該自動車の残りのボディとの間の隙間寸法および／またはオフセットを調整するための装置。
【請求項１１】
前記検知手段（４）が、少なくとも１つの照明装置（６）、特にレーザー、および少なくとも１つの撮像装置（８）、特にＣＣＤ−もしくはＣＭＯＳカメラ、を有するカメラ・レーザー・ユニットを含むことを特徴とする、請求項１０記載の装置（１）。
【請求項１２】
前記少なくとも１つのアクチュエータ（１２）が電気モータを含むことを特徴とする、請求項１０または１１記載の装置（１）。
【請求項１３】
前記少なくとも１つのアクチュエータ（１２）が電気ステップモータを含むことを特徴とする、請求項１０から１２のいずれか１項に記載の装置（１）。
【請求項１４】
産業ロボットもしくはその他のハンドリング装置を有し、
この産業ロボットもしくはその他のハンドリング装置に前記検知手段（４）が取り付けられており、この産業ロボットもしくはその他のハンドリング装置が前記検知手段（４）を所定の測定箇所（７）へと、自動車のフード状部（２）と残りのボディ（３）との間の隙間寸法および／またはオフセットについての実測値（２１＿ｉｓｔ）の検知のために移動させることを特徴とする、請求項１０から１３のいずれか１項に記載の装置（１）。
【請求項１５】
フード状部（２）と残りのボディ（３）との間の隙間寸法および／またはオフセットについての実測値（２１＿ｉｓｔ）の検知のための少なくとも１つの測定箇所が、前記フード状部（２）と前記残りのボディ（３）の間の変移する領域内に想定されていることを特徴とする、請求項１０から１４のいずれか１項に記載の装置（１）。
【手続補正書】
【提出日】平成19年2月8日(2007.2.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項５】
少なくとも１つの測定箇所（７）にて目標値（２１＿ｓｏｌｌ）に近似させた実測値（２１＿ｉｓｔ）と所定の目標値（２１＿ｓｏｌｌ）との間の偏差が所定の限界値を上回る場合に、フード状部（２）および／または該フード状部（２）に隣接する残りのボディ（３）を塑性変形することを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2007508975.tif 000011
【国際調査報告】
2007508975.tif 000012
2007508975.tif 000013
2007508975.tif 000014
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