(57)【要約】【課題】打鋲されたリベットの打鋲高さを精度良く効率的に検査することが可能な打鋲リベット検査装置及び打鋲リベット検査方法を提供することを目的とする。【解決手段】打鋲リベット検査装置は、外板１０，１１に打鋲されたリベット１２に対して、リベット打鋲方向に対して斜め方向から光を照射する検査用光源７と、検査用光源７が照射した光によって外板１０上又はリベット１２上に生じた影領域に基づいて、リベット１２の打鋲高さの良否を判断する判断部とを備える。また、影領域を撮像する検査用カメラ８を更に備えてもよい。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被加工物に打鋲されたリベットに対して、リベット打鋲方向に対して斜め方向から光を照射する照射部と、
前記照射部が照射した光によって前記被加工物上又は前記リベット上に生じた影領域に基づいて、前記リベットの打鋲高さの良否を判断する判断部と、
を備える打鋲リベット検査装置。
【請求項２】
前記影領域を撮像する撮像部を更に備え、
前記判断部は、前記撮像部によって撮像された前記影領域に基づいて、前記リベットの打鋲高さの良否を判断する請求項１に記載の打鋲リベット検査装置。
【請求項３】
前記判断部は、複数のリベットにおける前記撮像部による撮像結果を時系列で比較して、リベットの打鋲高さの変化の発生を判断する請求項２に記載の打鋲リベット検査装置。
【請求項４】
前記判断部は、前記リベット端部から一方向に伸びる前記影領域の長さに基づいて、前記リベットの打鋲高さの良否を判断する請求項１から３のいずれか１項に記載の打鋲リベット検査装置。
【請求項５】
前記判断部は、
予め撮像範囲において、前記リベットから離れた第１検査点と、前記第１検査点よりも前記リベットから離れた第２検査点を設定し、
前記第１検査点が前記影領域に含まれ、前記第２検査点が前記影領域に含まれないとき、前記リベットの打鋲高さが適切であると判断する請求項１から３のいずれか１項に記載の打鋲リベット検査装置。
【請求項６】
レーザ変位計を用いて、被加工物に打鋲されたリベットと前記被加工物の少なくとも一部について、リベット打鋲方向に対して平行な断面の２次元形状を算出する形状算出部と、
前記形状算出部によって、算出された前記２次元形状に基づいて、前記リベットの打鋲高さの良否を判断する判断部と、
を備える打鋲リベット検査装置。
【請求項７】
前記判断部は、複数のリベットにおける前記形状算出部による算出結果を時系列で比較して、リベットの打鋲高さの変化の発生を判断する請求項６に記載の打鋲リベット検査装置。
【請求項８】
前記リベットの皿部が配置される前記被加工物に形成されたリベット皿穴の深さを確認する穴深さ確認部を更に備え、
前記判断部は、前記穴深さ確認部で確認された前記リベット皿穴の深さに基づいて、前記リベット皿穴の深さの良否を判断する請求項１から７のいずれか１項に記載の打鋲リベット検査装置。
【請求項９】
照射部が、被加工物に打鋲されたリベットに対して、リベット打鋲方向に対して斜め方向から光を照射するステップと、
判断部が、前記照射部が照射した光によって前記被加工物上又は前記リベット上に生じた影領域に基づいて、前記リベットの打鋲高さの良否を判断するステップと、
を含む打鋲リベット検査方法。
【請求項１０】
形状算出部が、レーザ変位計を用いて、被加工物に打鋲されたリベットと前記被加工物について、リベット打鋲方向に対して平行な断面の２次元形状を算出するステップと、
判断部が、前記形状算出部によって、算出された前記２次元形状に基づいて、前記リベットの打鋲高さの良否を判断するステップと、
を含む打鋲リベット検査方法。
【請求項１１】
穴深さ確認部が、前記リベットの皿部が配置される前記被加工物に形成されたリベット皿穴の深さを確認するステップと、
前記判断部が、前記穴深さ確認部で確認された前記リベット皿穴の深さに基づいて、前記リベット皿穴の深さの良否を判断するステップと、
を更に含む請求項９又は１０に記載の打鋲リベット検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、打鋲リベット検査装置及び打鋲リベット検査方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
航空機の製造時に、例えば胴体の外板等の部材を形成するときには、２枚のパネルを合わせて穴を開け、２枚のパネル同士をリベット（鋲）で固定している。これらの工程は、穴開け及び打鋲を行う大型装置が用いられる。
特許文献１では、電動リベッタの位置決めシステムに関する発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２１８３３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
リベットをパネルに打鋲した結果、リベットの打鋲高さが打鋲方向の上下にずれる場合がある。この原因は、主に、リベットの皿部が配置されるリベット皿穴を形成する際に、リベット皿穴の深さが浅すぎたり深すぎたりすることによる。その結果、リベットの上面がパネル面から高すぎたり低すぎたりするということが生じる。リベットの上下方向位置ずれによるパネルの不具合は、航空機の場合、機体強度の低下につながるため、リベットの打鋲作業をやり直しする必要がある。
【０００５】
打鋲されたリベットの検査は、検査員が目視で実施している。そのため、多くの検査人員、検査時間、及び検査員の高い習熟度を要することから、検査工程が非効率になっている。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、打鋲されたリベットの打鋲高さを精度良く効率的に検査することが可能な打鋲リベット検査装置及び打鋲リベット検査方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明の打鋲リベット検査装置及び打鋲リベット検査方法は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明に係る打鋲リベット検査装置は、被加工物に打鋲されたリベットに対して、リベット打鋲方向に対して斜め方向から光を照射する照射部と、前記照射部が照射した光によって前記被加工物上又は前記リベット上に生じた影領域に基づいて、前記リベットの打鋲高さの良否を判断する判断部とを備える。
【０００８】
この発明によれば、被加工物に打鋲されたリベットは、リベット打鋲方向に対して斜め方向から光が照射され、被加工物上又はリベット上に影が生じる。影領域は、リベットの打鋲高さに応じて、影の長さや形状、面積が変化する。判断部は、影領域に基づいてリベットの打鋲高さの良否を判断する。打鋲高さが低すぎる場合、被加工物上の影領域は、打鋲高さが基準を満たす場合よりも影の長さが短く、形状や面積が小さくなる。また、打鋲高さが更に低くなって、リベット穴に入り込んでいる場合、リベット上に影が生じる。打鋲高さが高すぎる場合、被加工物上の影領域は、打鋲高さが基準を満たす場合よりも影の長さが長く、形状や面積が大きくなる。
【０００９】
上記発明において、前記影領域を撮像する撮像部を更に備え、前記判断部は、前記撮像部によって撮像された前記影領域に基づいて、前記リベットの打鋲高さの良否を判断してもよい。
【００１０】
この発明によれば、判断部は、撮像部が撮像した影領域に基づいてリベットの打鋲高さの良否を判断する。撮像部を用いることによって、予め定められた範囲の影領域を確実に検出できる。
【００１１】
上記発明において、前記判断部は、前記リベット端部から一方向に伸びる前記影領域の長さに基づいて、前記リベットの打鋲高さの良否を判断してもよい。
【００１２】
この発明によれば、リベットの打鋲高さは、リベット打鋲方向の上下方向で変わることから、リベットの打鋲高さに応じて、影領域の長さが変化する。そして、例えば影領域の長さが基準範囲内であれば、打鋲高さが適切であり、基準範囲外であれば、打鋲高さが低すぎ又は高すぎるため不良であると判断される。影領域の長さは、撮像された結果そのものの絶対値で判断されてもよいし、リベット直径に対する影領域の長さの比率である相対値で判断されてもよい。
【００１３】
上記発明において、前記判断部は、予め撮像範囲において、前記リベットから離れた第１検査点と、前記第１検査点よりも前記リベットから離れた第２検査点を設定し、前記第１検査点が前記影領域に含まれ、前記第２検査点が前記影領域に含まれないとき、前記リベットの打鋲高さが適切であると判断してもよい。
【００１４】
この発明によれば、リベットの打鋲高さは、リベット打鋲方向の上下方向で変わることから、リベットの打鋲高さに応じて、影領域の形状が変化する。そして、例えば影領域の長さが基準範囲内であれば、第１検査点が影領域に含まれ、第２検査点が影領域に含まれず、打鋲高さが適切であると判断される。一方、第１検査点と第２検査点が影領域に含まれない場合や、第１検査点と第２検査点の両方が影領域に含まれる場合は、打鋲高さが低すぎ又は高すぎるため、打鋲高さが不良であると判断される。
【００１５】
また、本発明に係る打鋲リベット検査装置は、レーザ変位計を用いて、被加工物に打鋲されたリベットと前記被加工物の少なくとも一部について、リベット打鋲方向に対して平行な断面の２次元形状を算出する形状算出部と、前記形状算出部によって、算出された前記２次元形状に基づいて、前記リベットの打鋲高さの良否を判断する判断部とを備える。
【００１６】
この発明によれば、被加工物に打鋲されたリベットは、リベットの打鋲高さに応じて、被加工物からの高さが変化する。判断部は、形状算出部がレーザ変位計の結果から算出したリベット打鋲方向に対して平行な断面の２次元形状に基づいてリベットの打鋲高さの良否を判断する。被加工物とリベット上面との距離が基準範囲内であれば、打鋲高さが適切であり、基準範囲外であれば、打鋲高さが低すぎ又は高すぎるため不良であると判断される。被加工物とリベット上面との距離は、算出された結果そのものの絶対値で判断されてもよいし、リベット直径に対する被加工物とリベット上面との距離である相対値で判断されてもよい。
【００１７】
上記発明において、前記判断部は、複数のリベットにおける前記撮像部による撮像結果を時系列で比較して、リベットの打鋲高さの変化の発生を判断してもよい。
【００１８】
この発明によれば、連続して複数のリベットを打鋲して、それぞれについて打鋲の深さを検査するとき、リベットの打鋲高さに変化が生じているか否かが判断される。したがって、特定のリベットのみ打鋲高さに不良が生じているのか、または、複数のリベットについて同一の原因で打鋲高さに不良が生じているのかを判断できる。
【００１９】
上記発明において、前記判断部は、複数のリベットにおける前記形状算出部による算出結果を時系列で比較して、リベットの打鋲高さの変化の発生を判断してもよい。
【００２０】
上記発明において、前記リベットの皿部が配置される前記被加工物に形成されたリベット皿穴の深さを確認する穴深さ確認部を更に備えてもよく、前記判断部は、前記穴深さ確認部で確認された前記リベット皿穴の深さに基づいて、前記リベット皿穴の深さの良否を判断する。
【００２１】
この発明によれば、打鋲前にリベット皿穴の深さが確認され、リベット皿穴の深さの良否が判断されることから、リベットの打鋲高さの結果と合わせることによって、リベットの打鋲高さの不良の原因が、リベット皿穴の深さによるものか否かを判断できる。
【００２２】
また、本発明に係る打鋲リベット検査方法は、照射部が、被加工物に打鋲されたリベットに対して、リベット打鋲方向に対して斜め方向から光を照射するステップと、撮像部が、前記照射部が照射した光によって前記被加工物上又は前記リベット上に生じた影領域を撮像するステップと、判断部が、前記撮像部によって撮像された前記影領域に基づいて、前記リベットの打鋲高さの良否を判断するステップとを備える。
【００２３】
また、本発明に係る打鋲リベット検査方法は、形状算出部が、レーザ変位計を用いて、被加工物に打鋲されたリベットと前記被加工物について、リベット打鋲方向に対して平行な断面の２次元形状を算出するステップと、判断部が、前記形状算出部によって、算出された前記２次元形状に基づいて、前記リベットの打鋲高さの良否を判断するステップとを備える。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、打鋲されたリベットの打鋲高さを精度良く効率的に検査することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態に係るリベット打鋲装置を示す正面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るリベット打鋲装置を示す側面図であり、図１のII−II線矢視図である。
【図３】外板及びリベットを示す縦断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係るリベット打鋲装置の打鋲部及び押さえ部を示す概略図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るリベット打鋲装置の検査用光源及び検査用カメラと、外板及びリベットを示す概略図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係るリベット打鋲装置の検査用光源及び検査用カメラと、外板及びリベットを示す概略図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係るリベット打鋲装置の検査用光源及び検査用カメラと、外板及びリベットを示す概略図である。
【図８】外板及びリベットを示す縦断面図である。
【図９】本発明の第１実施形態に係るリベット打鋲装置の検査用光源及び検査用カメラと、外板及びリベットを示す概略図である。
【図１０】外板及びリベットを示す上面図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係るリベット打鋲装置を示す正面図である。
【図１２】（ａ）外板及びリベットを示す上面図、及び（ｂ）２次元レーザ変位計によって得られる２次元形状を示すグラフである。
【図１３】本発明の第４実施形態に係るリベット打鋲装置の検査用光源・カメラと外板を示す概略図である。
【図１４】検査用光源・カメラが撮像するリベット皿穴を示す斜視図である。
【図１５】本発明の第４実施形態に係るリベット打鋲装置を示す正面図である。
【図１６】本発明の第４実施形態に係るリベット打鋲装置の皿深さ計測部と外板を示す概略図である。
【図１７】本発明の第１実施形態に係るリベット打鋲装置の動作を示すフローチャートである。
【図１８】本発明の第２実施形態に係るリベット打鋲装置の動作を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に、本発明に係る実施形態について、図面を参照して説明する。
［第１実施形態］
まず、本発明の第１実施形態に係るリベット打鋲装置１の構成について説明する。
リベット打鋲装置１は、図１及び図２に示すように、位置決め用カメラ３、穴開け部４、打鋲部５、押さえ部６、検査用光源７、及び検査用カメラ８などからなる。
【００２７】
以下では、外板１０と外板１１が重ね合わされて、リベットによって締結される場合について説明する。外板１０，１１は、被加工物の一例であって、例えば航空機の胴体の外板である。
外板１０と外板１１は、クランプ機構９によって挟まれ固定される。クランプ機構９は、外板１０と外板１１を上部から挟む上部クランプ９Ａと下部から挟む下部クランプ９Ｂを備える。
【００２８】
位置決め用カメラ３、穴開け部４、押さえ部６、検査用光源７、及び検査用カメラ８は、上部機器取付け部２に一列で配置されており、上部機器取付け部２は、作業に応じて、配列方向に対して平行に移動される。
【００２９】
リベット打鋲装置１による打鋲動作は、図１７に示す手順で行われる。
まず、位置決め用カメラ３が外板１０を撮像し、撮像した結果に基づいて、画像を確認しながら、作業員の手動によってリベットを打鋲する位置が決められる（ステップＳ１）。そして、決定された位置に対して、穴開け部４による穴開けが行われる（ステップＳ２）。その後、上部機器取付け部２を移動させて、打鋲部５と押さえ部６による打鋲が行われる（ステップＳ３）。
【００３０】
打鋲作業では、まず、リベット１２が、図３の矢印で示す方向に、外板１０と外板１１に同時に形成されたリベット穴１３に挿通される。そして、図４に示すように、リベット１２の皿部１２Ａがリベット皿穴１３Ａに配置され、押さえ部６がリベット１２の上面からリベット１２を外板１０に対して固定する。その後、打鋲部５が上下動して、リベット１２の下端側からリベット１２を叩くことによって、リベット１２の先端をつぶして、外板１０，１１を締結する。打鋲部５は、コンプレッサ１４からの圧縮空気を利用して駆動する。本明細書では、リベット１２の挿通方向であって、打鋲部５が上下する方向をリベット打鋲方向という。
【００３１】
そして、本実施形態に係る打鋲リベット検査が実施される（ステップＳ４，ステップＳ５）。なお、リベット１２を打鋲する位置の位置決め（ステップＳ１）は、打鋲する１箇所ごとに行い、１箇所の位置決めの後に穴開け、打鋲及び検査（ステップＳ２〜Ｓ６）を行ってもよいし、リベット１２を打鋲する複数箇所の位置決め（ステップＳ１）を行い、その後、位置決めした複数の位置について、穴開け、打鋲及び検査（ステップＳ２〜Ｓ６）を、位置を変えながら繰り返し行ってもよい。
【００３２】
以下、打鋲リベット検査について詳述する。
打鋲リベット検査は、検査用光源７と、検査用カメラ８と、判断部（図示せず。）と、記憶部（図示せず。）等によって行われる。判断部や記憶部は、例えばパーソナルコンピュータ等のＣＰＵやメモリを用いて実行される。
【００３３】
検査用光源７は、照射部の一例であり、例えば白色光である。検査用光源７は、図１や図５等に示すように、外板１０，１１に打鋲されたリベット１２に向けて、リベット打鋲方向に対して斜め方向から光を照射する。その結果、外板１０上又はリベット１２上に影が生じる。影領域は、リベット１２の打鋲高さに応じて、影の長さや形状、面積が変化する。リベット１２の打鋲高さが適切であれば、図５に示すリベット１２上に生じた影領域Ｃ１の影の長さＬ１が予め定められた基準範囲の長さに収まる。
【００３４】
検査用カメラ８は、撮像部の一例であり、撮像素子を備えて、検査用光源７が照射した光によって外板１０上又はリベット１２上に生じた影領域を撮像する。検査用カメラ８を用いることによって、予め定められた範囲の影領域を確実に検出できる。なお、検査用カメラ８の代わりに、光検出センサーを使用して予め定められた範囲の影領域を検出してもよい。
【００３５】
判断部は、検査用カメラ８によって撮像された影領域Ｃ１に基づいて、リベット１２の打鋲高さの良否を判断する。具体的には、判断部は、リベット１２の端部から一方向に伸びる影領域Ｃ１の長さＬ１に基づいて、リベット１２の打鋲高さの良否を判断する。長さＬ１が基準範囲内であれば、打鋲高さが適切であり、基準範囲外であれば、打鋲高さが低すぎ又は高すぎるため不良であると判断される。影領域Ｃ１の長さＬ１が基準範囲内であるか否かの判断は、撮像された結果そのものの絶対値を用いて判断されてもよいし、リベット１２の直径に対する影領域Ｃ１の長さの比率である相対値を用いて判断されてもよい。長さＬ１の基準範囲は、本検査の前の準備試験、シミュレーション等によって得られる。
【００３６】
リベット打鋲装置１による検査動作は、図１７に示す手順で行われる。
まず、ステップＳ３で打鋲部５と押さえ部６による打鋲が行われた後、上部機器取付け部２が移動して、打鋲されたリベット１２の上部に検査用カメラ８が配置される。そして、検査用光源７がリベット１２に光を照射して、検査用カメラ８が外板１０上又はリベット１２上に生じた影領域を撮像する（ステップＳ４）。その後、判断部が、撮像された影領域に基づいて打鋲高さの良否を判断し（ステップＳ５）、記憶部が判断結果を記録・保存する（ステップＳ６）。不良と判断されたリベット１２は、後ほど個別に検査員による目視で再度検査が行われる。
【００３７】
リベット１２の打鋲高さが打鋲方向の上下にずれる原因は、主に、リベット皿穴１３Ａを形成する際に、リベット皿穴１３Ａの深さが浅すぎたり深すぎたりすることによる。リベット皿穴１３Ａの深さは、加工時の穴開け部４の上下方向の位置ずれ、外板１０，１１の上下方向の位置ずれによって、変動する。リベット皿穴１３Ａの深さが浅くなる原因としては、上記のほかに、外板１０，１１とクランプ機構９の間に切り粉が挟まったり、クランプ機構９の締結力が弱く、外板１０，１１間に隙間が生じていたり、外板１０，１１が傾斜していたりすることなどがある。
【００３８】
図８（ａ）、（ｃ）、（ｅ）は、それぞれ、リベット穴１３のリベット皿穴１３Ａが基準深さを満たす場合、深すぎる場合、浅すぎる場合を示す。図８（ｂ）、（ｄ）、（ｆ）は、図８（ａ）、（ｃ）、（ｅ）に示すリベット皿穴１３Ａが形成されたとき、それぞれリベット１２の打鋲高さが変化することを示している。すなわち、リベット皿穴１３Ａが基準深さを満たせば、リベット１２の打鋲高さが適切になる。一方、リベット皿穴１３Ａが深すぎる場合は、打鋲高さが低くなって、リベット１２の上面は外板１０の上面からの距離が短くなる。また、リベット皿穴１３Ａが浅すぎる場合は、打鋲高さが高くなって、リベット１２の上面は外板１０の上面からの距離が長くなる。
【００３９】
本実施形態の打鋲検査方法において、打鋲高さが低い場合、影領域は、図６に示す囲みＡ１内の外板１０上に生じず、囲みＡ２内のリベット１２の上面に生じる。また、打鋲高さが高い場合、影領域Ｃ１は、図７に示す囲みＡ１内の外板１０上に生じ、かつ、長さＬ１が基準範囲よりも長くなる。従って、判断部は、影領域の形成場所や影の長さに応じて、打鋲高さが低すぎる又は高すぎると判断できる。
【００４０】
上述のとおり、本実施形態によれば、検査用カメラ８の撮像結果から得られるリベット１２の影の長さに基づいて、リベットの打鋲高さの良否が判断されることから、精度良く迅速に検査が行われる。したがって、打鋲検査にかかる時間や手間を低減できる。
【００４１】
次に、本実施形態の変形例について説明する。
上記実施形態では、判断部が、影領域Ｃ１に基づいてリベット１２の打鋲高さの良否を判断する際、影領域Ｃ１の長さＬ１に基づいて、リベット１２の打鋲高さの良否を判断するとしたが、本発明はこの例に限定されない。
例えば、図９及び図１０に示すように、予め撮像範囲において、リベット１２から離れた第１検査点Ｐ１と、第１検査点Ｐ１よりもリベット１２から離れた第２検査点Ｐ２を設定しておき、第１検査点Ｐ１と第２検査点Ｐ２が影領域Ｃ１に含まれるか否かでリベット１２の打鋲高さの良否を判断してもよい。
【００４２】
検査用光源７と検査用カメラ８は、上述した実施形態と同様である。
判断部は、予め設定された第１検査点Ｐ１と第２検査点Ｐ２を用いて、第１検査点Ｐ１が影領域Ｃ１に含まれ、第２検査点Ｐ２が影領域に含まれないとき、リベット１２の打鋲高さが適切であると判断する。
【００４３】
一方、第１検査点Ｐ１と第２検査点Ｐ２が影領域Ｃ１に含まれない場合は、打鋲高さが低すぎるため、打鋲高さが不良であると判断される。また、第１検査点Ｐ１と第２検査点Ｐ２の両方が影領域Ｃ１に含まれる場合は、打鋲高さが高すぎるため、打鋲高さが不良であると判断される。
【００４４】
第１検査点Ｐ１と第２検査点Ｐ２の位置は、本検査の前の準備試験、シミュレーション等によって得られる。第１検査点Ｐ１と第２検査点Ｐ２は、検査用カメラ８における撮像素子の１ピクセルではなく、複数ピクセルからなる領域であることが望ましい。そして、第１検査点Ｐ１又は第２検査点Ｐ２に該当する領域の平均輝度等から、第１検査点Ｐ１又は第２検査点Ｐ２が影領域Ｃ１に含まれているか否かが判断される。
【００４５】
上述のとおり、本実施形態によれば、検査用カメラ８の撮像結果から得られるリベット１２の影が二つの検査点（第１検査点Ｐ１と第２検査点Ｐ２）含まれるか否かに基づいて、リベットの打鋲高さの良否が判断されることから、精度良く迅速に検査が行われる。したがって、打鋲検査にかかる時間や手間を低減できる。
【００４６】
なお、上記実施形態では、検査用光源７が一方向から光を照射する場合について説明したが、本発明はこの例に限定されない。例えば、２箇所以上から光を照射したり、検査用光源７がリベット１２の軸線周りを回転移動しながら光を照射したりしてもよい。そして、複数個所で影の長さを測定したり、二つの検査点を設定したりすることで、外板１０，１１がダブルコンターのように複雑な曲面を有する場合でも、リベット１２の打鋲高さの良否を正確に判断できる。
【００４７】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係るリベット打鋲装置１について説明する。
上述した第１実施形態では、検査用光源７と検査用カメラ８を用いて、リベット１２の打鋲状態を把握する場合について説明したが、本実施形態では、図１１に示すように、２次元レーザ変位計１９を用いて、リベット１２の打鋲状態を把握する。
【００４８】
２次元レーザ変位計１９は、第１実施形態で説明した上部機器取付け部２の検査用カメラ８の位置に設置される。２次元レーザ変位計１９は、対象物までの距離を測定することができる。
【００４９】
また、本実施形態のリベット打鋲装置は、形状算出部（図示せず。）を備える。形状算出部は、例えばパーソナルコンピュータ等のＣＰＵやメモリを用いて実行される。形状算出部は、２次元レーザ変位計１９が対象物を走査することによって得られる結果に基づいて、平面内の対象物の２次元形状を算出する。形状算出部は、例えば、図１２（ｂ）に示すように、外板１０に打鋲されたリベット１２と外板１０の少なくとも一部について、リベット打鋲方向に対して平行な断面（図１２（ａ）参照）の２次元形状を算出する。
【００５０】
判断部は、形状算出部によって算出された２次元形状に基づいて、リベット１２の打鋲高さの良否を判断する。形状算出部によって算出された２次元形状によれば、外板１０と外板１０に打鋲されたリベット１２の関係を把握することができ、外板１０とリベット１２上面との距離Ｌ２を算出できる。
【００５１】
外板１０とリベット１２上面との距離Ｌ２が基準範囲内であれば、打鋲高さが適切であり、基準範囲外であれば、打鋲高さが低すぎ又は高すぎるため不良であると判断される。外板１０とリベット１２上面との距離Ｌ２が基準範囲内であるか否かの判断は、算出された結果そのものの絶対値を用いて判断されてもよいし、リベット直径に対する被加工物とリベット上面との距離Ｌ２の比率である相対値を用いて判断されてもよい。外板１０とリベット１２上面との距離Ｌ２の基準範囲は、本検査の前の準備試験、シミュレーション等によって得られる。
【００５２】
リベット打鋲装置１による検査動作は、図１８に示す手順で行われる。
まず、ステップＳ３で打鋲部５と押さえ部６による打鋲が行われた後、上部機器取付け部２が移動して、打鋲されたリベット１２の上部に２次元レーザ変位計１９が配置される。そして、２次元レーザ変位計１９が外板１０及びリベット１２までの距離Ｌ２を測定し、形状算出部が、リベット１２と外板１０について、リベット打鋲方向に対して平行な断面の２次元形状を算出する（ステップＳ７）。その後、判断部が、算出された２次元形状に基づいて打鋲高さの良否を判断し（ステップＳ５）、記憶部が判断結果を記録・保存する（ステップＳ６）。不良と判断されたリベット１２は、後ほど個別に検査員による目視で再度検査が行われる。
【００５３】
上述のとおり、本実施形態によれば、２次元レーザ変位計１９を用いて得られる２次元形状から、外板１０とリベット１２上面との間の距離Ｌ２が求められる。そして、外板１０とリベット１２上面との間の距離Ｌ２に基づいて、リベットの打鋲高さの良否が判断されることから、精度良く迅速に検査が行われる。したがって、打鋲検査にかかる時間や手間を低減できる。
【００５４】
なお、上記実施形態では、２次元レーザ変位計１９がリベット１２及び外板１０を一方向に走査して、一つの２次元形状を算出する場合について説明したが、本発明はこの例に限定されない。例えば、互いに垂直な２方向、すなわち、リベット１２を上面から見て十字となるように２次元レーザ変位計１９がリベット１２及び外板１０を走査して、二つの２次元形状を算出してもよい。
【００５５】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係る打鋲リベット検査装置１について説明する。
第１、第２実施形態は、個々のリベット１２について、打鋲高さの良否を判断する場合について説明したが、本実施形態では、連続して検査されたリベット１２の打鋲高さの推移に基づいて、打鋲高さに不具合が生じた場合の原因を推測する。
【００５６】
第３実施形態は、第１、第２実施形態において把握されたリベット１２の打鋲状態を用いて、判断部が、リベット１２の打鋲高さの変化の発生を判断する。第１実施形態の場合、判断部は、複数のリベット１２における検査用カメラ８による撮像結果を時系列で比較して、リベット１２の打鋲高さの変化の発生を判断する。第２実施形態の場合、判断部は、複数のリベット１２における形状算出部による算出結果を時系列で比較して、リベット１２の打鋲高さの変化の発生を判断する。例えば、２回以上連続して打鋲高さに不良が生じれば、同一の不良原因が生じていると判断する。そして、判断部が不良と判断した場合は、例えば、不良発生の情報を記録したり、不良発生を知らせる信号を出したりする。具体的には、操作盤や制御盤等に不良発生を表示し、作業員に不良が発生している旨を通知してもよい。
【００５７】
リベット１２の打鋲高さが連続して基準範囲内であったものが、あるリベット１２を境にして、連続して基準範囲外となっている場合、同一の原因で打鋲高さに不良が生じていると判断できる。例えば、クランプ機構９と外板１０，１１の間に切り粉（切削片）が挟まれている場合、リベット皿穴１３Ａが浅くなって、打鋲高さが高くなる。切り粉の挟み込みは、連続して生じる場合が多いことから、連続して基準範囲外となっている場合に、不具合の原因の一つとして推測することができる。一方、特定のリベット１２のみ打鋲高さに不良が生じ、他のリベット１２の打鋲高さが適切である場合は、不良が生じたリベット１２についてのみ対策を生じればよいと推測できる。
【００５８】
以上、本実施形態によれば、連続して複数のリベット１２を打鋲し検査する場合、打鋲高さに不良が生じたとき、不具合の原因を推測することができ、迅速な処置をとることも可能になる。
【００５９】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態に係る打鋲リベット検査装置１について説明する。
第１〜第３実施形態では、リベット１２を締結した後、リベット１２の打鋲高さの良否を判断する場合について説明したが、本実施形態では、ステップＳ２のリベット穴１３の穴開け後、かつ、ステップＳ３のリベット１２の打鋲前にリベット皿穴１３Ａの深さを確認する。なお、本実施形態でも、第１〜第３実施形態と同様に、リベット１２を締結した後、リベット１２の打鋲高さの良否を判断してもよい。
【００６０】
リベット皿穴１３Ａの深さの確認方法は、例えば、下記の２通りの方法がある。
まず、（１）撮像結果に基づいてリベット皿穴１３Ａの深さを確認する方法について説明する。
本方法では、図１３に示すように、検査用光源・カメラ１５が、外板１０，１１に形成されたリベット穴１３に向けて、リベット打鋲方向に対して斜め方向から光を照射する。検査用光源・カメラ１５は、リベット打鋲方向に対して斜め方向からリベット穴１３を撮像し、例えば図１４に示すような画像を取得する。照射・撮像方向を斜めとすることで、リベット皿穴１３Ａの深さが確認しやすくなる。
【００６１】
光を照射した結果、リベット皿穴１３Ａは、図１４に示すように、テーパー部分内面Ｂ１と円筒部分内面Ｂ２とで輝度に差が生じる。例えば、円筒部分内面Ｂ２がテーパー部分内面Ｂ１よりも明るくなる。そこで、本方法では、画像からリベット皿穴１３Ａの円筒部分内面Ｂ２を特定し、円筒部分内面Ｂ２の深さ（皿深さＬ３）を算出する。
【００６２】
次に、（２）皿深さ計測部１６を用いてリベット皿穴１３Ａの深さを確認する方法について説明する。
本方法では、図１５に示すように、上部機器取付け部２に設置された皿深さ計測部１６を用いて、リベット皿穴１３Ａの深さが算出される。皿深さ計測部１６は、図１６に示すように、支持部１７と当接部１８を備え、上下動が可能である。皿深さ計測部１６は、外板１０に形成されたリベット皿穴１３Ａの上方から外板１０の上面に下降し、支持部１７の下端が外板１０の上面に設置される。そして、当接部１８が更に下降して、リベット皿穴１３Ａに当接する。このとき、当接部１８の初期位置からリベット皿穴１３Ａに当接するまでの移動距離Ｌ４を測定する。予め円筒部分内面Ｂ２の深さ（皿深さＬ３）と当接部１８の移動距離Ｌ４の関係を得ておけば、測定されたＬ４から皿深さＬ３を算出できる。
【００６３】
以上のいずれかの方法によって、リベット皿穴１３Ａの深さを確認した後、リベット皿穴１３Ａの深さの良否を判断し、深さが適切であれば、リベット１２の打鋲を行う。深さが不良である場合は、リベット１２の打鋲を行わず、検査員の目視による再検査を行う。
【００６４】
本実施形態によれば、打鋲前にリベット皿穴１３Ａの深さが確認されることから、リベット皿穴１３Ａが深すぎ又は浅すぎることによる打鋲高さの不良を回避でき、より適切な打鋲を行うことができる。また、打鋲前にリベット皿穴１３Ａの深さが確認され、リベット皿穴１３Ａの深さが適切である場合に、第１〜第３の実施形態で打鋲高さに不良があると判断されたときは、リベット皿穴１３Ａの深さ以外に不具合の原因があると推測できる。
【符号の説明】
【００６５】
１  リベット打鋲装置
２  上部機器取付け部
３  位置決め用カメラ
４  穴開け部
５  打鋲部
６  押さえ部
７  検査用光源（照射部）
８  検査用カメラ（撮像部）
９  クランプ機構
１０，１１  外板
１２  リベット
１２Ａ  皿部
１３  リベット穴
１３Ａ  リベット皿穴
１４  コンプレッサ
１５  検査用光源・カメラ
１６  皿深さ計測部
１７  支持部
１８  当接部
１９  ２次元レーザ変位計
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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