(57)【要約】【課題】官能検査の結果とその傾向が一致するようにショックラインの程度を数値化し，定量的な合否判定を可能にする面形状評価方法を提供すること。【解決手段】本発明の面形状評価方法では，検査対象品のショックラインの深さおよび幅の測定を，ショックラインの両側の凸部の高さの差が１．５μｍ以内となるように検査対象品をセットした状態で，ショックラインと垂直な走査線上で行い，あらかじめ検査対象品の種類に応じて合否判定ラインが定められた深さ−幅空間に前記測定の結果を当てはめ，合否判定ラインより浅いまたは幅広側である場合にその検査対象品を合格と判定し，深いまたは幅狭側である場合にその検査対象品を不合格と判定するものである。【選択図】図１
2008284569.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プレス成形品のショックラインの合否を判定する面形状評価方法において，
検査対象品のショックラインの深さおよび幅の測定を，ショックラインの両側の凸部の高さの差が１．５μｍ以内となるように検査対象品をセットした状態で，ショックラインと垂直な走査線上で行い，
あらかじめ検査対象品の種類に応じて合否判定ラインが定められた深さ−幅空間に前記測定の結果を当てはめ，前記合否判定ラインより浅いまたは幅広側である場合にその検査対象品を合格と判定し，深いまたは幅狭側である場合にその検査対象品を不合格と判定することを特徴とする面形状評価方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は，プレス成形品の外観品質を評価するための面形状評価方法に関する。さらに詳細には，板金部材をプレス成形する際に発生するショックラインを定量的に評価するための面形状評価方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より，自動車のボディ部品等を製造する場合，板金部材をプレス成形することが行われている。さらに，加工度合がごく小さくプレス時に板金部材の流入が起きない部品を除き，プレス成形品にはショックラインと呼ばれる筋状の凹凸が発生することが知られている。これは，急激な引っ張りと曲げによって，素材の板厚が局部的に減少し，凹となり製品内に流入することによるものである。
【０００３】
自動車のボディ等では，このショックラインは見栄えの低下原因の１つとなるが，ショックラインを全く発生させないプレス成形方法はない。そのため，後工程の塗装工程等でほぼ目立たなくなる程度の小さいショックラインであれば，許容するようにしている。この許容されるショックラインの程度の基準は，従来より，熟練した検査者の官能検査によって決定されている。
【０００４】
プレス成形のシミュレーションにおいて，このショックラインの大きさを定量的に評価する方法は，既に提案されている（例えば，特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平１０−１７０２５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら，前記した従来の評価方法のようにシミュレーションにおけるものではなく，実際に製造されたプレス成形品のショックラインに対して合否判定を行うための定量的な評価方法はなかった。単に，溝の幅や深さ等によって評価したのでは，熟練した検査者の官能検査の結果と一致しないのである。これは，例えば同じ深さの溝であっても，官能検査ではかなりの差を感じる場合があるからである。その差を数値化し，定量的な判定基準を得ることが求められていた。
【０００６】
また，検査者の目視による官能検査のみに頼っていると，検査環境が変化した場合に即座に対応できない場合がある。また，検査者によるバラツキや，疲労によるバラツキを完全に排除することはできなかった。
【０００７】
本発明は，前記した従来の評価方法が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，官能検査の結果とその傾向が一致するようにショックラインの程度を数値化し，定量的な合否判定を可能にする面形状評価方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この課題の解決を目的としてなされた本発明の面形状評価方法は，プレス成形品のショックラインの合否を判定する面形状評価方法であって，検査対象品のショックラインの深さおよび幅の測定を，ショックラインの両側の凸部の高さの差が１．５μｍ以内となるように検査対象品をセットした状態で，ショックラインと垂直な走査線上で行い，あらかじめ検査対象品の種類に応じて合否判定ラインが定められた深さ−幅空間に測定の結果を当てはめ，合否判定ラインより浅いまたは幅広側である場合にその検査対象品を合格と判定し，深いまたは幅狭側である場合にその検査対象品を不合格と判定するものである。
【０００９】
本発明の面形状評価方法によれば，プレス成形品のショックラインの深さおよび幅の測定が，ショックラインの両側の凸部の高さの差が１．５μｍ以内となるように検査対象品をセットした状態で，ショックラインと垂直な走査線上で行われる。これにより，測定方法によるバラツキをごく小さくして，ショックラインの深さと幅との測定値を得ることができる。なお，ショックラインの両側の凸部の高さの差が１μｍ以内となるようにして測定すればさらに望ましい。またここでの，ショックラインと垂直な走査線とは，ショックラインに対して正確に９０°をなす事を要求するのではなく，９０°±１０°程度の範囲内を含むものとする。
【００１０】
さらに，この測定方法で得られた深さおよび幅の測定結果が，あらかじめ定められた合否判定ラインのいずれの側に入るかによってその合否が判定される。従って，検査対象品については，深さと幅の測定のみを行えば，容易に合否の判定をすることができる。このようにすれば，測定方法によるバラツキをごく小さくできる。また，官能検査の結果とその傾向が一致するようにショックラインの程度を数値化し，定量的な合否判定をすることができる。
【００１１】
ここで，前記した「合否判定ライン」をあらかじめ定める方法としては，以下のようなものが考えられる。まず，良品と不良品とを含み，それぞれがショックラインを有する参照品群の個々について，検査対象品における測定と同じ方法でショックラインの深さおよび幅を測定する。そして，その測定結果を深さ−幅空間にプロットする。さらに，その深さ−幅空間で，良品の測定結果が分布している領域と，不良品の測定結果が分布している領域とを分けるラインを，合否判定ラインと定めればよい。
【００１２】
またあるいは，上記の測定方法で良品の測定結果が分布している領域を合格領域と定義し，測定結果が合格領域に入る場合にその検査対象品を合格と判定し，合格領域に入らない場合にその検査対象品を不合格と判定しても良い。またあるいは，上記の測定方法で良品の測定結果が分布している領域を合格領域と定義し，不良品の測定結果が分布している領域を不合格領域と定義し，測定結果が合格領域に入る場合にその検査対象品を合格と判定し，不合格領域に入る場合にその検査対象品を不合格と判定しても良い。なお，検査対象品の測定結果が，合格領域にも不合格領域にも入らないということは，実際上まずあり得ない。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の面形状評価方法によれば，官能検査の結果とその傾向が一致するようにショックラインの程度を数値化し，定量的な合否判定が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下，本発明を具体化した最良の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，自動車のボディ部品に発生したショックラインを定量的に評価するための評価方法に本発明を適用したものである。
【００１５】
例えば，自動車のボディ部品のうち，板金をプレス成形して製造するプレス成形品では，多少なりともショックラインが発生することが知られている。ショックラインは，絞り加工の際に立ち上がり部とシワ押さえ部との境界に発生するシワである。これは，急激な引っ張りと曲げによって，素材の板厚が局部的に減少して流入し，略直線状の溝となって現れたものである。
【００１６】
そこで，このようなプレス成形品では，同一ロットの所定個数の製品を製造したら，そのうちのいくつかを抜き取り検査して，ショックラインの程度を調べる。同一の条件で継続して製造した同一ロットの製品には，いずれもほぼ同じショックラインが発生するからである。これにより，そのロットのすべての製品の合否の評価とする。この評価は，プレス成形工程が終了し，その後の塗装工程等に移る前の段階の部品に対して行う。ここで，ショックラインの評価の基準として重要なのは見栄えであり，溝の深さや溝の幅等によって単純に割り切ることはできない。一般には，同じ深さの溝であれば，幅が小さいものほど目立つ場合が多い。
【００１７】
まず，本形態のショックラインの測定方法について説明する。この測定では，ショックラインの両側の凸部の高さの差が１μｍ程度以内となるようにセットする。さらに，その状態でショックラインと垂直に走査しつつ，ショックラインの深さおよび幅を測定する。ここでは，ショックラインの発生箇所の特定や，１本のショックラインのうち，どの部分が最も深く目立つ部分であるかの判断は，検査者が目視によって行う。そして，最も深い部分と判断された箇所について，ショックラインの深さおよび幅の測定を行うこととする。
【００１８】
本形態の測定方法は，以下の各工程を有している。
（工程１）ワークの切り出し工程
（工程２）仮セット工程
（工程３）仮測定工程
（工程４）微調整工程
（工程５）本測定工程
【００１９】
（工程１）においてまず，抜き取った製品のショックラインを含むある程度の大きさの部分（例えば，２０ｃｍ四方程度）を切り取り，これをワーク１０とする。ここで，製品を切り取るのは，ワーク１０が計測器や保持具等と干渉しないようにするためである。干渉しないように適切に保持できるのであれば，必ずしも切り取る必要はない。
【００２０】
次に，（工程２）において，（工程１）で切り出したワーク１０を，図１に示すように，本形態の計測装置１に仮セットする。この計測装置１は，計測器１１と保持部１２とを有している。計測器１１は，市販の表面粗さ計測器であり，図中矢印方向に移動しつつその表面位置を測定する。測定方式は接触式のものでも非接触式のものでもよい。なお，このショックラインの深さは一般に，数μｍ程度である。また，計測器１１としては一般に，計測値の最小桁の１／１０まで保証できる分解能があればよい。
【００２１】
また，保持部１２は，ワーク１０の３箇所以上を保持する。ここでは，被測定部であるショックラインの測定箇所近傍が略水平になるように，かつ，計測器１１の移動方向がショックラインの長手方向に対してほぼ垂直となるように，ワーク１０を配置して保持する。水平については後工程でさらに調整する。また，ほぼ垂直の範囲としては，±１０°程度は許容範囲内とする。この段階では，目視によってワークの位置や角度を調整すればよい。
【００２２】
次に，（工程３）において，計測器１１によって，図中矢印方向に動かしながら，ワーク１０の表面粗さを仮測定する。すなわち，ショックラインをほぼ垂直に横切って，ワーク１０の表面の凹凸の程度を測定する。この測定結果は，例えば図２のグラフに示すように，２箇所の凸部Ｔ１，Ｔ２とその間に凹部Ｂ１を含む形状として得られる。ここで，この図に示す測定結果では，最も深い凹部Ｂ１の両側にある２箇所の凸部Ｔ１，Ｔ２の高さ位置が明らかに異なっている。なお，２箇所の凸部Ｔ１，Ｔ２の間に複数の凹部がある場合もあるが，その場合は最も深い凹部のみに着目する。
【００２３】
なお，この図２のグラフでは，かなり細かな上下があるものを示しているが，計測器１１としてスムージング機能の付いているものを使用すれば，スムージングさせることができる。すなわち，数点の測定箇所による測定値から平均等によって各中心位置の測定値を取得し，比較的スムーズなグラフとして表示させることもできる。
【００２４】
そこで，（工程４）において，凸部Ｔ１，Ｔ２がほぼ同じ高さとなるように，保持部１２によるワーク１０の保持角度を微調整する。これにより，ショックラインの両側の凸部の高さの差が１μｍ程度以内となるようにするのである。そのために，保持部１２を微調整して工程３と同様に測定する。なお，図２の例から微調整によって水平を超えてさらに逆方向に傾いてしまった場合では，図３に示した例のようになるが，これも好ましくない。多くの場合，２〜３回の調整で，図４に示すように，凸部Ｔ１，Ｔ２の高さ位置をほぼ合わせることができる。微調整後の凸部Ｔ１，Ｔ２の高さ位置の差の限界値は，１．５μｍ以下とする。
【００２５】
最後に（工程５）において，この図４に示すような位置に調整されたワーク１０の，各測定値を取得する。すなわち，凸部Ｔ１，Ｔ２と最も深い凹部Ｂ１との高さの差（深さＨ），およびＴ１とＴ２との間隔（幅Ｗ）を取得する。この深さＨと幅Ｗとの組が，このワーク１０のショックラインの測定の結果である。
【００２６】
次に，上記の測定方法で得られたショックラインの測定値（Ｈ，Ｗ）を用いて，その部品の合否を判定するための評価方法について説明する。本形態の評価方法は，以下の各手順を有している。
（手順１）データ取得ステップ
（手順２）官能検査ステップ
（手順３）合否エリア設定ステップ
（手順４）ワーク評価ステップ
【００２７】
まず，（手順１）において，ショックラインを有する同一種の多数の参照品について，上記の（工程１）〜（工程５）の測定方法を用いて測定し，それぞれのショックラインの測定値（Ｈ，Ｗ）を得る。ここでは，良否取り混ぜた多数の参照品を用意することが望ましい。
【００２８】
なおここで，同一種とは，車格，部品，部位のすべてが同一のものである。この手順では，これらのうちのいずれか１つでも異なるものは，異なる種類の検査対象として扱う。それは，どの部品のどの部位に使用されるかによって，見栄えに対する影響が異なり，評価の基準がそれぞれ異なるからである。また，同じ部位であっても，車格によって許容される範囲は異なるので，別種の検査対象として扱う。
【００２９】
本形態の評価の対象箇所の例を，図５〜図９に太線で囲んで網掛けで示す。図５と図６とに示したものは，車体の外板面である。図５はラゲージリッドであり車体のリア側から見た様子である。また，図６はリアアウターパネルの左側テールランプ上部であり，車体の後部を側面から見た様子である。図中の網掛け箇所の下部にあるへこみ部分にテールランプがはめ込まれる。これらはいずれも，車体の外部に常時露出している箇所であるので，車のユーザの目に付きやすく，評価の基準は比較的厳しいものとする必要がある。
【００３０】
また，図７〜図９に示すものは，準外板面であり，いずれもドアを開けなければ見えない部位である。図７はリアドアの受け側部分である。この図中で網掛けで示した箇所は，やや上方を向いている部位であり，リアドアを開放する際に比較的目に付きやすい。また，図８はフロントドアとリアドアとの間にあるセンターピラーである。このピラーは床面に対して略垂直になっている。そのため，この図中で網掛けで示した箇所は，略垂直に前方を向いており，フロントドアが開いていれば目に入る箇所である。しかし，上向きではないので，図７の網掛け箇所よりは目立ちにくい。
【００３１】
また，図９はリアドアのインナー側である。すなわち，リアドアを閉めたときには図７に示した箇所とほぼ対面する。この図中の網掛け箇所は，斜め下向きになっており，ドアを開閉する人の位置からは見えにくい。リアドアを開けた状態で，人がしゃがんで覗けば見える部位であるが，通常の乗降動作では一般には見ない。これらは，図７，図８，図９の順に一般には目に付きにくい位置となり，それに応じて評価の基準も順にやや甘いものとなる。
【００３２】
次に，（手順２）において，（手順１）と同じ参照品群についてそれぞれ，熟練した検査者によって官能検査を行う。そして，各参照品を合否のいずれかに区分する。このとき，より確実を期するためには，複数の検査者の総意で行うようにするとよい。なお，（手順１）と（手順２）の順序は逆でも良い。
【００３３】
次に，（手順３）において，（手順１），（手順２）で得られたデータを，図１０に示すように，散布図に表す。これは，同一種の複数の参照品について，（手順１）で得られた測定値（Ｈ，Ｗ）の関係をグラフ上にプロットしたものである。このグラフ上の空間が深さ−幅空間に相当する。この図において，黒丸で示しているのは（手順２）において合格判定となった参照品の測定結果であり，黒四角で示しているのは（手順２）において不合格判定となった参照品の測定結果である。
【００３４】
この図１０から分かるように，本形態の測定方法で測定したデータは，官能検査の結果と良く対応している。つまり，官能検査の合否によって，測定結果の分布は異なる範囲となった。官能検査において合格品と判定された参照品の測定結果は，図中の領域Ｒ１内にプロットされた。すなわち，図中領域Ｒ１が合格領域である。そして，官能検査において不合格品と判定された参照品の測定結果は，図中の領域Ｒ２内にプロットされた。この領域Ｒ２が不合格領域に相当する。
【００３５】
すなわち，この評価対象箇所については，上記の測定方法によって取得された測定値（Ｈ，Ｗ）がこの合格領域Ｒ１に入る程度のショックラインは許容されるものであり，合格品と判定される。それ以外のものは不合格と判定される。あるいは，測定結果が合格領域Ｒ１に入った検査対象品は合格，不合格領域Ｒ２に入った検査対象品は不合格とし，それ以外のものは検査者による官能検査に回すこととしてもよい。尤も，いずれの領域にも入らない対象品はほとんどない。
【００３６】
なお，この散布図においては，合格領域と不合格領域との境界線を線Ｇで表している。そして，これと同一の種類の評価対象箇所を検査する場合には，測定結果が線Ｇの上下どちらの側にあるかによって合否の判定とすることもできる。
【００３７】
他の種類の評価対象箇所についても，それぞれ多数の参照品を測定して，このような散布図を作成する。そして，官能検査と突き合わせることにより，合格領域および不合格領域を設定することができる。あるいは，合否判定の境界線を得ることができる。設定された合格領域および不合格領域は，その評価対象箇所に対応させて記憶される。
【００３８】
以上の（手順１）〜（手順３）が，評価のための準備である。そして，このようにして合否エリアが設定された評価対象箇所については，その後は（手順４）の評価手順のみを行えばよい。この（手順４）においては，製品の抜き取り検査を行う。抜き取った製品が検査対象品であり，まず，上記の測定方法の（工程１）〜（工程５）に示したものと同様にして，深さＨと幅Ｗとの組を取得する。
【００３９】
次に，その測定値（Ｈ，Ｗ）が，上記の（手順３）において設定された深さ−幅空間内で合格領域Ｒ１あるいは不合格領域Ｒ２のいずれの側に入っているかにより，合否の評価とすることができる。すなわち，図１０の合格領域Ｒ１内にプロットされれば，その製品は合格品である。このロットの製品は全てそのまま後工程に送られる。あるいは，図１０の不合格領域Ｒ２内にプロットされた場合はその製品は不合格品とされる。このロットの製品はそのまま後工程に流すことはできないので，手直し等をすることとなる。
【００４０】
以上詳細に説明したように，本形態の測定方法によれば，凹部の両側の凸部を同じ高さ位置となるように，ワークの配置を微調整している。これにより，測定による測定値のバラツキが小さく抑えられ，官能検査との対応をとることが可能となった。さらに，官能検査の結果を取得して数値化できるので，定量的な合否判定が可能となった。従って，不合格品とすべきものをそのまま次工程に流してしまうことはない。また，過度に厳しい判定をしてしまうこともない。これにより，官能検査の結果とその傾向が一致するようにショックラインの程度を数値化し，定量的な合否判定を可能にする外観品質の測定方法および評価方法となっている。
【００４１】
なお，本形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本形態に係るショックライン測定装置の概略構成を示す説明図である。
【図２】ショックラインの測定結果の例を示すグラフ図である。
【図３】ショックラインの測定結果の例を示すグラフ図である。
【図４】ショックラインの測定結果の例を示すグラフ図である。
【図５】評価対象箇所の例を示す説明図である。
【図６】評価対象箇所の例を示す説明図である。
【図７】評価対象箇所の例を示す説明図である。
【図８】評価対象箇所の例を示す説明図である。
【図９】評価対象箇所の例を示す説明図である。
【図１０】散布図の例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  計測装置
１１  計測器
Ｒ１  合格領域
Ｒ２  不合格領域
【図１】
2008284569.tif 000003
【図２】
2008284569.tif 000004
【図３】
2008284569.tif 000005
【図４】
2008284569.tif 000006
【図５】
2008284569.tif 000007
【図６】
2008284569.tif 000008
【図７】
2008284569.tif 000009
【図８】
2008284569.tif 000010
【図９】
2008284569.tif 000011
【図１０】
2008284569.tif 000012