(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブロー成形に先立って予備的に曲げて得られる予備曲げ成形品の周縁部に、円筒部を含む突起を少なくとも３個、予備曲げ成形と同時に形成する工程と、
得られた予備曲げ成形品にブロー成形を施す工程と、
前記３つの突起を三次元測定機で計測し、測定した３点から基準原点（ｘ０，ｙ０，ｚ０）を定める工程と、からなり、
前記予備曲げ成形と同時に形成する工程では、上型と下型とでワークを挟み、前記突起を形成することを特徴とする基準原点決定方法。
【請求項２】
請求項１記載の基準原点決定方法において、
前記基準原点（ｘ０，ｙ０，ｚ０）を定める工程は、
前記突起を第１〜第３突起と呼ぶときに、第１突起の円筒部の円周に沿って３点を三次元測定機で計測し、測定した３点から第１突起の中心点を演算し、この中心点をｘ１と定める工程と、
前記第２突起の円周に沿って３点を三次元測定機で計測し、測定した３点から第２突起の中心点を演算し、この中心点をｘ２と定める工程と、
前記２つの中心点ｘ１，ｘ２を通る軸をｘ軸と定める工程と、
前記第３突起の円周に沿って３点を三次元測定機で計測し、測定した３点から第３突起の中心点を演算し、この中心点をｙと定める工程と、
この中心点ｙを通り、前記ｘ軸に直交する軸をｙ軸と定める工程と、
前記第１〜第３突起の何れか若しくはこれらを除く非製品部位に形成したレベル基準面の高さを三次元測定機で計測する工程と、
この高さ情報と前記ｘ軸とｙ軸とから基準原点（ｘ０，ｙ０，ｚ０）を定める工程と、
からなることを特徴とする基準原点決定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は基準原点決定方法の改良発明に関する。なお、本書において、「型組み」は下型に上型を重ねる（又は他方の型に一方の型を重ねる）ことをいい、「型締め」は上下型（又は一方・他方の型）が分離しないように型同士をクランプ等で締付けることをいう。
【０００２】
【従来の技術】
ある種の金属材料を一定の温度（Ａｌ合金７４７５であれば５１６℃）に保って塑性加工を施すと、８００％もの極めて大きな伸びを出現させることができる。この現象を「超塑性」と呼び、この超塑性は粒界すべり現象によるものであると説明されている。
【０００３】
例えば、特公昭４６−６８５９号公報「スーパプラスチックシートの成形方法」は、同公報の図において、支持ブロック２４（符号は公報記載の番号を流用）に鋼製成形室２５を載せ、この成形室２５に工作物４４を載せ、その上からダイス１９を重ねることで、このダイス１９と支持ブロック２４で工作物４４を挟持する。そして、加熱コイル２２で工作物４４を２６０℃に温め、成形室２５に低溶融金属４３を充填し、この低溶融金属４３の圧力で工作物４４を押上げ、工作物４４を成形表面２０に倣わせるという、超塑性成形技術に関する発明である。
【０００４】
この様な超塑性成形法で得た成形品は、一般に次の要領で寸法を検査する。
図１１は従来の超塑性成形品の検査装置の原理図であり、検査装置１００は検査定盤１０１上に、複数の受け座１０２・・・（・・・は複数を示す。以下同様。）と、水平位置決め部１０３・・・と、基準点１０４・・・を設け、クランパ１０６・・・を備えたものである。１１０は成形品であり、この成形品１１０を受け座１０２・・・に載せる。
【０００５】
図１２は従来の超塑性成形品の検査装置の作用図であり、成形品１１０のエッジと図右の水平位置決め部１０３との隙間Ｃ１及び成形品１１０のエッジと図左の水平位置決め部１０３との隙間Ｃ２が所定の値、例えばＣ１＝Ｃ２になるように成形品１１０の水平位置を微調整し、この調整が完了したらクランプ１０６・・・で成形品１１０を抑える。これで、検査定盤１０１に対して成形品１１０を位置決めしたことになる。
【０００６】
図１３は図１２の平面図であり、検査定盤１０１の周縁部には、図右上にｙ１基準点１０４ａ、図右下にｙ２基準点１１４ｂ、図左中央にｘ基準点１０４ｃ、図左下にｚ基準点１０４ｄの合計４点の基準点を設けておく。
そして、三次元測定機のアーム１１１及びその先端の接触子１１２を延ばして、ｙ１基準点１０４ａに接触させることで、まずｙ１座標を読み込む。接触子１１２を移動してｙ２基準点１０４ｂに接触させることで、ｙ２座標を読み込む。
２つの座標（ｙ１座標とｙ２座標）からｙ軸１１３を定めることができる。
【０００７】
次に、接触子１１２を移動してｘ基準点１０４ｃに接触させることで、ｘ座標を読み込む。このｘ座標を通り前記ｙ軸１１３に直交する軸をｘ軸１１４と定める。これで、原点のｘ，ｙ座標（ｘ０，ｙ０）が定まる。
さらに、接触子１１２を移動してｚ基準点１０４ｄに接触させることで、ｚ座標を読み込む。これで、原点のｘ，ｙ，ｚ座標（ｘ０，ｙ０，ｚ０）が定まる。
【０００８】
そして、基準原点（ｘ０，ｙ０，ｚ０）を基礎とし、接触子１１２を移動しつつ成形品１１０の検査ポイント（数十〜数百点）の座標を測定する。検査ポイントの測定座標値が予め定めてある座標と十分に合致していれば仕上り精度は良好となり、合致していなければ仕上り精度は不良となる。
【０００９】
図１４は従来の検査フロー図であり、図１３での説明を見やすくしたものである。ＳＴ×××はステップ番号を示す。
ＳＴ１０１：検査定盤に成形品を載せる。
ＳＴ１０２：形成品のｘ，ｙ方向の位置決めを行う。
ＳＴ１０３：成形品をクランプして検査定盤に固定する。
【００１０】
ＳＴ１０４：ｙ１，ｙ２座標を測定し、この情報に基づいてｙ軸を決定する。
ＳＴ１０５：ｘ座標を測定し、この情報に基づいてｘ軸を決定する。
ＳＴ１０６：ｚ座標を測定する。
ＳＴ１０７：基準原点（ｘ０，ｙ０，ｚ０）を決定する。
ＳＴ１０８：数十〜数百点の検査ポイントの座標を測定する。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
図１２において、検査定盤１０１に対して正しく成形品１１０を位置決めすることが、従来の検査の前提になっている。仮に、隙間Ｃ１がゼロで隙間Ｃ２が規定より過大となった状態で、検査を実施したとすれば、検査ポイントの座標は全体的にずれを含む値となる。
そこで、検査担当者は、極めて慎重に図１２の位置決め作業を実施する。そのために、検査時間が延びてしまい、作業能率が低下する。
【００１２】
加えて、図１２の位置決め作業は人手行うため、ある程度の人的誤差（個人差）が介在し、検査精度が若干低下する。
そこで、本発明の目的は検査時間の短縮並びに検査精度の向上を図ることのできる基準原点決定方法を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、ブロー成形に先立って予備的に曲げて得られる予備曲げ成形品の周縁部に、円筒部を含む突起を少なくとも３個、予備曲げ成形と同時に形成する工程と、
得られた予備曲げ成形品にブロー成形を施す工程と、
前記３つの突起を三次元測定機で計測し、測定した３点から基準原点（ｘ０，ｙ０，ｚ０）を定める工程と、からなり、
前記予備曲げ成形と同時に形成する工程では、上型と下型とでワークを挟み、前記突起を形成することを特徴とする。  
請求項２は、請求項１記載の基準原点決定方法において、
前記基準原点（ｘ０，ｙ０，ｚ０）を定める工程は、
前記突起を第１〜第３突起と呼ぶときに、第１突起の円筒部の円周に沿って３点を三次元測定機で計測し、測定した３点から第１突起の中心点を演算し、この中心点をｘ１と定める工程と、
前記第２突起の円周に沿って３点を三次元測定機で計測し、測定した３点から第２突起の中心点を演算し、この中心点をｘ２と定める工程と、
前記２つの中心点ｘ１，ｘ２を通る軸をｘ軸と定める工程と、
前記第３突起の円周に沿って３点を三次元測定機で計測し、測定した３点から第３突起の中心点を演算し、この中心点をｙと定める工程と、
この中心点ｙを通り、前記ｘ軸に直交する軸をｙ軸と定める工程と、
前記第１〜第３突起の何れか若しくはこれらを除く非製品部位に形成したレベル基準面の高さを三次元測定機で計測する工程と、
この高さ情報と前記ｘ軸とｙ軸とから基準原点（ｘ０，ｙ０，ｚ０）を定める工程と、
からなることを特徴とする。
【００１４】
絞り成形品形状検査のための基準原点を、絞り成形品自体に設けた第１突起〜第３突起に基づいて定める。絞り成形、特に超塑性成形では高温で加工し、常温で検査するため、検査誤差が発生しやすい。加えて、従来の様に基準点を検査定盤に設けた検査装置を用いての検査では、成形品の置き方によって測定値が変化し、検査精度が低下する。
この点、請求項１〜２では基準点を絞り成形品自体に設けたので、成形品の置き方に左右されることなく、迅速且つ高い精度の検査が可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
図１（ａ），（ｂ）は本発明に係る突起形成工程の説明図（その１）である。
（ａ）において、型開き状態の上型１１、下型１３間に、矢印▲１▼の通りに塑性成形材料としてのブランク材２０を投入し、下型１３に載せる。そして、矢印▲２▼，▲２▼の如く上型１１を型組みのために下げる。すると、先ず、パンチ部１４，１４がブランク材２０に当り、これらパンチ部１４，１４がブランク材２０を曲げ始める。
【００１６】
そして、パンチ部１４，１４には突起形成用凹部１４ａ，１４ａを設け、これの突起形成用凹部１４ａ，１４ａに対応する突起形成用凸部１５ａ，１５ａをダイ部１５，１５に設けておく。
【００１７】
（ｂ）は、パンチ部１４，１４がダイ部１５，１５に深く進入して、ブランク材２０を上に凸の深皿状に成形したことを示す。ブランク材を後述部のブロー成形に先立って予備的に曲げたので得られた成形品を予備曲げ成形品２１と呼ぶ。そして、この予備曲げ成形品２１の周縁部に上に凸の突起３１，３２が同時成形できたことを示す。
【００１８】
図２（ａ），（ｂ）は本発明に係る突起形成工程の説明図（その２）である。
（ａ）において、２２，２２は上型１１に下型１３を型締めするためのクランプである。そして、上下型１１，１３を図示せぬ加熱手段で５００℃〜６００℃に加熱し、高圧ガス発生器１９から供給した高圧ガスで予備曲げ成形品２１を成形凹部１２に達するまで膨出させる。すなわち、ブロー成形を実施する。
（ｂ）において、矢印▲３▼の通りに上型１１を上げ、ブロア１８を始動してエアを１７，１７から吹出し、このエアで絞り成形品２４を冷却して、縮めて上型１１から離れやすくし、且つエア圧で絞り成形品２４を上型１１から押出す。この結果、絞り成形品２４は短時間のうちにアーム部材２５に落下する。アーム部材２５を矢印▲５▼の通りに移動することで絞り成形品２４を取出す（払出す）ことができる。
【００１９】
図３は本発明に係る絞り成形品の平面図であり、絞り成形品２４は、後にトリミング処理にて不要部分を除去する非製品部２８を含むため、製品部２７と非製品部２８とからなる成形体であると言える。そして、非製品部２８に第１〜第３突起３１，３２，３３を三角形の各頂点に相当するように設け、且つ非製品部２８に第４突起３４を設けたものでもある。
【００２０】
図４は図３の４−４線断面図であり、第１突起３１は裾に円筒部３５を備えたドーム状の突起である。第２突起３２及び第３突起３３も同断面であるから断面図は省略する。
図５は図３の５−５線断面図であり、第４突起３４は底面から正確な寸法Ｈの位置にレベル基準面３６を備える。第４突起３４には円筒部は不要である。
【００２１】
なお、図４の第１突起３１の頭を平坦にしてそこをレベル基準面３６にすることもできる。そうすれば、突起の総数は３個で済ませることができる。また、レベル基準面３６は図３の非製品部２８（突起３１〜３４以外の部分）であってもよい。従って、レベル基準面３６は、第１〜第３突起の何れか若しくはこれらを除く非製品部位に形成した面であればよいことになる。ただし、図５の様に第４突起３４に形成すれば、レベル基準面３６が特定でき、検査作業が容易になる。
【００２２】
図６は本発明に係る絞り成形品に対する三次元測定機の作用図であり、汎用定盤３８に単純に絞り成形品２４を載せ、この絞り成形品２４に三次元測定機の接触子３９を接触させる。実線で示した接触子３９は第１突起３１に触れ、想像線で示した接触子３９は製品部２７に触れていることを示す。
【００２３】
図７は突起の円筒部に対する接触子の作用図であり、第１突起３１の円筒部３５の円周に沿って３つの点４１，４２，４３（但し、互いに異なる位置）に接触子３９を当てて、各点４１，４２，４３の座標を調べる。そして、幾何学的に周知の通りに、各点４１，４２，４３から等しい距離にある点がこの円筒部３５の中心であり、この中心点をｘ１と呼ぶ。同様にして第２突起３２（図３参照）の中心点をｘ２、第３突起３３（図３参照）の中心点をｙと定める。
【００２４】
図８は本発明に係る絞り成形品に対する三次元測定機の総括的作用図であり、中心点ｘ１、ｘ２及びｙは、上記図７にて求めたものであり、中心点ｘ１と中心点ｘ２を結ぶことでｘ軸４５が定まり、中心点ｙを通りに前記ｘ軸４５に直交する軸がｙ軸４６となる。これらの演算は三次元測定機で実行する。
次に、接触子３９をレベル基準面３６に当ててレベル基準面３６の高さを調べる。この高さは汎用定盤３８から一定の寸法（図５のＨ）に合致する。
この高さ情報とｘ軸４５とｙ軸４６とから、基準原点４８の（ｘ０，ｙ０，ｚ０）を決定することができる。
【００２５】
図６に戻って、想像線で示すとごくに接触子３９で製品部２７の検査ポイント（数十〜数百）を計測し、得られた座標データは基準原点４８の（ｘ０，ｙ０，ｚ０）を基礎として整理すればよい。
そして、図６から明らかなように、汎用定盤３８に基準面を設ける必要はなく、単に絞り成形品２４を載せることのできる平坦な簡易定盤であればよい。汎用定盤３８は多目的に使用できる定盤であり、安価である。
【００２６】
さらに、重要なことは、従来は検査員の手で検査定盤に正確に位置決めしつつ絞り成形品を載せていたが、本発明では位置決めする必要はなく、検査員は汎用定盤に絞り成形品を単に載せるだけでよい。従って、検査精度は飛躍的に向上し、且つ検査時間の大幅な短縮が可能となった。
【００２７】
以上の検査工程を、整理して再度説明する。
図９は本発明方法のフロー図である。
ＳＴ０１：汎用定盤に絞り成形品を載せる。
ＳＴ０２：三次元測定機で、第１突起の中心点ｘ１を定める。
ＳＴ０３：三次元測定機で、第２突起の中心点ｘ２を定める。
ＳＴ０４：三次元測定機で、中心点ｘ１，ｘ２を結んでｘ軸を定める。
ＳＴ０５：三次元測定機で、第３突起の中心点ｙを定める。
【００２８】
ＳＴ０６：三次元測定機で、中心点ｙを通りｘ軸に直交するｙ軸を定める。
ＳＴ０７：三次元測定機で、第４突起のレベルを測定する。
ＳＴ０８：三次元測定機で、レベル（高さ）情報とｘ軸とｙ軸とから基準原点（ｘ０，ｙ０，ｚ０）を定める。
ＳＴ０９：三次元測定機で、製品部の検査ポイントを測定する。
【００２９】
なお、このステップは順序を変えること、ステップを増減することは差支えない。
また、先に説明した図１４の従来の検査ステップの数と、この図９の検査ステップ数を比較すると図９の方が多く、検査工程が長くなるように見えるが、図９ではＳＴ０２〜ＳＴ０８は全て三次元測定機で実施し、演算は電算処理するため、これらの工程の処理はごく短時間で済ませることができる。
【００３０】
図１０（ａ），（ｂ）は図３の別実施例図であり、（ａ）にトリミング後の車両用ルーフを示し、（ｂ）にトリミング前の成形品を示す。
すなわち、（ａ）に示す製品部２７を得るには（ｂ）に示す通り、製品部２７と非製品部２８・・・とからなる成形品２４が必要となる。本発明ではこの成形品２４の非製品部２８・・・に、第１突起３１、第２突起３２、第３突起３３及び第４突起３４をブロー成形にて同時形成した。
従って、本発明の突起３１〜３４は、塑性加工のどこかで形成したものであればよく、型組みの際に形成すること、塑性加工の際に形成することの何れであってもよい。
【００３１】
尚、突起は、円周３点を図って中心点を割出すものであるから、円孔、凹部であってもよい。すなわち、円孔の場合は材料の板厚が円筒部に相当し、凹部は内周面が円筒部である。
【００３２】
また、請求項２では、発明を分かりやすくするためにｘ軸を定める工程、並びにｙ軸を定める工程を含めたが、見掛け上、中心点ｘ１，ｘ２，ｙとレベル情報から直接的に基準原点（ｘ０，ｙ０，ｚ０）を演算することは可能である。従って、本発明にはｘ軸を定める工程、並びにｙ軸を定める工程を割愛したものを含む。
【００３３】
さらには、本発明方法は、高温下で塑性加工を施し且つ極めて大きな超塑性成形品に好適であるが、一般の絞り加工品（曲げ加工品を含む。）の検査に適用することは差支えない。
【００３４】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
本発明では、絞り成形品形状検査のための基準原点（ｘ０，ｙ０，ｚ０）を、絞り成形品自体に設けた第１突起〜第３突起に基づいて定める。
絞り成形、特に超塑性成形では高温で加工し、常温で検査するため、検査誤差が発生しやすい。加えて、従来の様に基準点を検査定盤に設けた検査装置を用いての検査では、成形品の置き方によって測定値が変化し、検査精度が低下する。
この点、本発明では基準点を絞り成形品自体に設けたので、成形品の置き方に左右されることなく、迅速且つ高い精度の検査が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る突起形成工程の説明図（その１）
【図２】本発明に係る突起形成工程の説明図（その２）
【図３】本発明に係る絞り成形品の平面図
【図４】図３の４−４線断面図
【図５】図３の５−５線断面図
【図６】本発明に係る絞り成形品に対する三次元測定機の作用図
【図７】突起の円筒部に対する接触子の作用図
【図８】本発明に係る絞り成形品に対する三次元測定機の総括的作用図
【図９】本発明方法のフロー図
【図１０】図３の別実施例図
【図１１】従来の超塑性成形品の検査装置の原理図
【図１２】従来の超塑性成形品の検査装置の作用図
【図１３】図１２の平面図
【図１４】従来の検査フロー図
【符号の説明】
２４…絞り成形品、２７…製品部、２８…非製品部、３１…第１突起、３２…第２突起、３３…第３突起、３４…第４突起、３５…円筒部、３６…レベル基準面、３８…汎用定盤、３９…三次元測定機の接触子、４５…ｘ軸、４６…ｙ軸、４８…基準原点。
【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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