(57)【要約】【課題】  ワークに形成された開裂溝の底部に対応する残肉部の残肉厚さ寸法を精度よく測定することができる測定方法及びその装置を提供する。【解決手段】  パネル１３に形成された開裂溝１３ａの底部の残肉部１３ｂに対してＸ線管１５から所定強度のＸ線を開裂溝１３ａのレーザ光による形成方向と同一の鉛直方向に照射し、カメラ１８によって残肉部１３ｂを透過したＸ線を撮像する。撮像されたＸ線の画像データを画像処理装置１９を介して制御装置１７の画像処理回路２３に入力する。そして、ここで画像処理された残肉部１３ｂから得られた輝度変換データと、予め記録媒体に記録された残肉厚さ寸法及び輝度変換データのデータベースとに基づいて残肉厚さ寸法算出部２５により残肉部１３ｂの残肉厚さ寸法を算出して、ディスプレイ２４の画面に表示する。又、合否判定部２６により、所定範囲内の残肉厚さ寸法かどうかが判定され、ディスプレイ２４に表示される。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに形成された開裂溝の底部の残肉部に向けてＸ線を照射し、前記残肉部を透過したＸ線を検出し、検出されたＸ線の強度に基づいて残肉部の残肉厚さ寸法を算出することを特徴とするワークの開裂溝の残肉厚さ検査方法。
【請求項２】
請求項１において、Ｘ線を前記ワークの開裂溝に向けて、該開裂溝の形成方向と同一の鉛直方向に照射することを特徴とするワークの開裂溝の残肉厚さ検査方法。
【請求項３】
ワークに形成された開裂溝の底部の残肉部に向けてＸ線を照射するためのＸ線照射手段と、
ワークに照射され、かつ前記残肉部を透過したＸ線を検出するためのＸ線検出手段と、
上記Ｘ線検出手段により検出されたＸ線の強度を画像処理により輝度に変換する画像処理変換手段と、
さらに、前記輝度の強弱を数値に変換した輝度変換データに基づいて、ワークの残肉部の残肉厚さ寸法を算出するための残肉厚さ寸法算出手段を含む制御装置と
を備えたことを特徴とするワークの開裂溝の残肉厚さ検査装置。
【請求項４】
請求項３において、残肉厚さが所定寸法であるか否かを判定する合否判定手段を備えたことを特徴とするワークの開裂溝の残肉厚さ検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワークの開裂溝の残肉厚さ検査方法及びその装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車には、安全対策上からエアバックシステムが搭載され、自動車の計器類を収容するインストルメントパネルには、エアバック用リッドが形成されている。エアバック用リッドは、エアバックが膨張したときにその圧力で開いて該エアバックを搭乗者側に導き出すものであり、エアバック用リッドには、その目的を達成するために、インストルメントパネルの裏側に一定の薄い肉厚を残してミシン目状に細かく連続した穴空けした溝が形成されている。この溝の形成方法を図５に基づいて説明すると、レーザ光をレーザ加工機３０からインストルメントパネル１３の裏面に照射し、レーザ光の出力を制御しつつ溝１３ａを形成している。そして、所望の肉厚を残した溝１３ａが形成されたか否かは、レーザ加工作業の後の検査工程により、図６に示すようにインストルメントパネル１３の裏側から検査光線を照射し、該インストルメントパネル１３の溝１３ａと対応する残肉部１３ｂを透過したレーザ光を受光器３２により受光する。そして、その光量によって残肉部１３ｂの残肉厚さが適正か否かを検査するようにしている。（特許文献１参照）
【特許文献１】特開平１１−２９１０６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載された残肉厚さ検査方法には、以下のような課題があった。即ち、インストルメントパネル１３に形成された溝１３ａの残肉部１３ｂを透過した透過光線の光量による残肉部の明暗がはっきりしないため、その残肉厚さ寸法が正確に測定できず、残肉厚さ寸法の測定精度が明確に示されていないという問題があった。
【０００４】
本発明は、ワークに形成された開裂溝の底部の残肉部の残肉厚さ寸法を精度よく測定することができる測定方法及びその装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、ワークに形成された開裂溝の底部の残肉部に向けてＸ線を照射し、前記残肉部を透過したＸ線を検出し、検出されたＸ線の強度に基づいて残肉部の残肉厚さ寸法を算出することを要旨とする。
【０００６】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、Ｘ線を前記ワークの開裂溝に向けて、該開裂溝の形成方向と同一の鉛直方向に照射することを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、ワークに形成された開裂溝の底部の残肉部に向けてＸ線を照射するためのＸ線照射手段と、ワークに照射され、かつ前記残肉部を透過したＸ線を検出するためのＸ線検出手段と、上記Ｘ線検出手段により検出されたＸ線を画像処理によりＸ線の強度を輝度に変換する画像処理変換手段と、さらに前記輝度の強弱を数値に変換した輝度変換データに基づいて、ワークの残肉部の残肉厚さ寸法を算出するための残肉厚さ寸法算出手段を含む制御装置とを備えたことを要旨とする。
【０００７】
請求項４に記載の発明は、請求項３において、残肉厚さが所定寸法であるか否かを判定する合否判定手段を備えたことを要旨とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ワークの開裂溝の底部の残肉部に向けてＸ線を照射し、残肉部を透過したＸ線の検出データを画像処理にて輝度変換データに変換して、その輝度変換データから残肉部の残肉厚さ寸法を精度よく算出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を具体化したワークの開裂溝の残肉厚さ検査装置の一実施形態を図１〜図４に従って説明する。
図１に簡略的に示すように、残肉厚さ検査装置を構成するワーク駆動装置１１によってＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向及び左右・前後の回転方向に移動される把持治具１２にはワークとしての車両に用いるインストルメントパネル１３（以下単にパネル１３という）が把持されるようになっている。パネル１３にはレーザ加工装置から出力されるレーザ光により複数の開裂溝１３ａが形成され、図２に示すように開裂溝１３ａの底部の残肉部１３ｂとなっている。開裂溝１３ａの深さ寸法Ｈは、残肉部１３ｂの残肉厚さ寸法ｔが一定となるようにレーザ加工装置により加工される。その後、その加工により適正な残肉厚であったかどうかの検査が行われる。残肉厚さ検査装置の所定位置に配設されたフレーム１４の下端部にはＸ線照射手段としてのＸ線管１５が取り付けられ、Ｘ線コントローラ１６の制御信号によって照射されるＸ線の強度が制御されるようになっている。前記Ｘ線コントローラ１６には制御装置１７から動作信号が出力され、Ｘ線管１５の動作を制御するようになっている。
【００１０】
前記フレーム１４の上部にはＸ線検出手段としての例えばＸ線撮影カメラ１８が取り付けられている。このＸ線撮影カメラ１８により前記Ｘ線管１５から出力され、かつ前記パネル１３の残肉部１３ｂを透過したＸ線を撮影するようになっている。前記Ｘ線撮影カメラ１８には該カメラにより検出されたＸ線の強度を画像に変換するための画像処理変換手段としての画像処理装置１９が接続され、この画像処理装置１９から前記制御装置１７に検出されたデータが出力されるようになっている。前記制御装置１７は、各種の演算処理を行う中央演算処理装置（ＣＰＵ）２０を備え、測定作業のプログラムやその他のプログラムを記憶するためのリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）２１と、各種のデータを記憶するための記録媒体としてのランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２２及び図示しないハードディスク等を備えている。制御装置１７には画像処理回路２３が設けられている。この画像処理回路２３によって画像処理装置１９で処理された画像を、ディスプレイ２４に表示するようになっている。
【００１１】
前記制御装置１７には残肉厚さ寸法算出手段としての残肉厚さ寸法算出部２５が設けられている。前記制御装置１７のＲＡＭ２２等の記録媒体には、残肉部１３ｂの残肉厚さ寸法ｔ（ｍｍ）と、Ｘ線の撮像画像の輝度ｋ（Ｃｄ／ｍ２）の強弱を０〜２５５分割して数値に置き変えた輝度変換データｄとの関係を表すデータベース（Ｄ）が予め記憶されている。このデータベース（Ｄ）は図３に示すように、予め採取されたデータにより求められる。即ち、残肉部１３ｂの残肉厚さ寸法ｔ（ｍｍ）を、それに対応するＸ線の撮像画像処理によって得られた輝度変換データｄから近似するデータベース（Ｄ）の２点により補間データとして算出する。
【００１２】
例えば、図３に示すように、輝度変換データｄ１＝１７１の場合は、残肉厚さ寸法ｔ１は、０．５４（ｍｍ）と算出される。
そして、残肉厚さ寸法算出部２５により、前記データベース（Ｄ）と、残肉部１３ｂを透過したＸ線画像の輝度から得られた輝度変換データｄとにより残肉部１３ｂの実際の残肉厚さ寸法ｔが演算されるようになっている。又、前記データベース（Ｄ）から前記ＲＡＭ２２等の記録媒体には前記パネル１３の材質及びＸ線の強度に応じた残肉厚さ寸法の複数の演算式（ｆ）を予め記憶しておき、その演算式（ｆ）から残肉厚さ寸法ｔを求めるようにしてもよい。
【００１３】
前記制御装置１７には合否判定手段としての合否判定部２６が設けられている。この合否判定部２６により残肉厚さ寸法ｔが所定寸法であるか否かを判定して画面に表示するようにしている。前記制御装置１７には各種のデータを入力するための操作パネル２７が接続されている。
【００１４】
次に、前記パネル１３の開裂溝１３ａの底部に対応する残肉部１３ｂの残肉厚さ寸法ｔを測定演算する動作について以下に説明する。
前記制御装置１７及びコントローラ１６から出力された動作信号に基づいて前記Ｘ線管１５を起動し、Ｘ線管１５の照射口から所定強度のＸ線を残肉部１３ｂの下面に照射する。Ｘ線は前記開裂溝１３ａのレーザ光による形成（深さ）方向と同一の鉛直方向に照射される。照射されたＸ線は残肉部１３ｂを透過して開裂溝１３ａを通過し、カメラ１８によって撮像される。このＸ線画像の強弱は画像処理装置１９によって処理され、制御装置１７に設けた画像処理回路２３に入力され、この画像処理回路２３によって画像処理され、ディスプレイ２４に処理された輝度画像が表示される。
【００１５】
図４はディスプレイ２４に表示された残肉部１３ｂの輝度画像データを示す。このデータ表示画面には残肉部１３ｂの透過Ｘ線の輝度が白抜きの複数の小円形として表示されている。残肉部１３ｂの残肉厚さ寸法ｔに応じてＸ線画像の輝度ｋが変化し、各開裂溝１３ａのそれぞれの残肉部１３ｂの残肉厚さ寸法ｔが予め記録された前記データベース（Ｄ）に基づいて残肉厚さ寸法算出部２５により算出され、図４の右側の画面に数値として輝度変換データｄと残肉厚さ寸法ｔが表示される。又、前記合否判定部２６により残肉厚さ寸法ｔが例えば０．４２ｍｍ〜０．７０ｍｍの所定寸法範囲内であるか否かが判定され、その合否の欄に○，×で表示される。
【００１６】
上記実施形態のパネル１３の開裂溝１３ａと対応する残肉部１３ｂの残肉厚さ検査装置によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、前記Ｘ線管１５からＸ線をパネル１３の残肉部１３ｂと直交する方向に照射し、カメラ１８によって残肉部１３ｂを透過したＸ線を撮像し、この撮像された画像データを画像処理装置１９から制御装置１７の画像処理回路２３に入力するようにした。そして、残肉部１３ｂを透過したＸ線の輝度変換データから予め制御装置１７の記録媒体に記憶された残肉厚さ寸法ｔと残肉部１３ｂを透過したＸ線の輝度の強弱を数値に変換した輝度変換データｄとの関係を表すデータベース（Ｄ）に基づいて実際の残肉部１３ｂの残肉厚さ寸法ｔを算出して所定寸法かどうかを測定するようにした。このため、パネル１３の残肉部１３ｂの残肉厚さ寸法ｔを高精度に測定することができ、しかも所定の残肉厚さ寸法かどうかを表示画面で容易に判定することができる。
【００１７】
（２）上記実施形態では、前記制御装置１７に接続された入力手段としての操作パネル２７によりパネル１３の材質及びＸ線の強度が入力されると、前記パネル１３の材質及びＸ線の強度に適した残肉厚さ寸法のデータベース（Ｄ）が選択されるようにした。このため、異なるワークの残肉部１３ｂの残肉厚さ寸法を迅速に算出することができる。
【００１８】
（３）上記実施形態では、前記合否判定部２６により残肉厚さ寸法ｔが所定寸法範囲内であるか否かが判定され、ディスプレイ２４の表示画面の合否の欄に例えば○，×で表示されるようにした。このため、合否の判定を迅速に行うことができる。
【００１９】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○  Ｘ線の照射方向は前述した鉛直方向でなくてもよいが、多数の開裂溝１３ａの場合には、鉛直方向が望ましく、連続した溝の場合には、残肉部１３ｂに対するＸ線の照射角を適宜に変更してもよい。
【００２０】
○  開裂溝１３ａは連続的に形成された溝であってもよい。
○  ワークとして、インストルメントパネル１３以外の例えば非鉄金属材料のワークに対し開裂溝を形成した各種のワークの残肉寸法の検査方法及びその装置として具体化するようにしてもよい。
【００２１】
○  ワークの加工としてレーザ加工にとどまらず、金型によるプレス加工や、射出成形による穴や溝加工であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の残肉厚さ測定装置を具体化した一実施形態を示す略体回路図。
【図２】要部の拡大断面図。
【図３】残肉部の残肉厚さ寸法と撮像された残肉部のＸ線画像から得られた輝度変換データとの関係を示すデータベース。
【図４】開裂溝の残肉部を透過したＸ線画像処置図、その輝度変換データ、残肉厚寸法及び合否の関係を示す画像データ表示画面。
【図５】インストルメントパネルの開裂溝の形成方法を説明するための斜視図。
【図６】従来の開裂溝の底部の残肉厚さ寸法を測定するための測定方法を示す断面図。
【符号の説明】
【００２３】
ｄ…輝度変換データ、ｋ…輝度、ｔ…残肉厚さ寸法、１３ａ…開裂溝、１３ｂ…残肉部、１５…Ｘ線照射手段としてのＸ線管、１７…制御装置、１８…Ｘ線検出手段としてのカメラ、１９…画像処理変換手段としての画像処理装置、２５…残肉厚さ寸法算出手段としての残肉厚さ寸法算出部。
【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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