特許 6395554 寸法検査装置、寸法検査システム、及び寸法検査方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6395554

(24)【登録日】2018年9月7日

(45)【発行日】2018年9月26日

(54)【発明の名称】寸法検査装置、寸法検査システム、及び寸法検査方法

(51)【国際特許分類】

   G01B 11/02 20060101AFI20180913BHJP

【ＦＩ】

   G01B11/02 H

【請求項の数】9

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2014-210237(P2014-210237)

(22)【出願日】2014年10月14日

(65)【公開番号】特開2016-80449(P2016-80449A)

(43)【公開日】2016年5月16日

【審査請求日】2017年7月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005290

【氏名又は名称】古河電気工業株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】391045897

【氏名又は名称】古河ＡＳ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100089118

【弁理士】

【氏名又は名称】酒井 宏明

(74)【代理人】

【識別番号】100142712

【弁理士】

【氏名又は名称】田代 至男

(72)【発明者】

【氏名】池田 剛英

【審査官】 八木 智規

(56)【参考文献】

【文献】 特開平２−１４０６０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２４０４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１３６４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１８４３９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１８９３７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第６１８１４２４（ＵＳ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｂ １１／００−１１／３０

Ｇ０１Ｂ ２１／００−２１／３２

Ｇ０１Ｃ ３／００− ３／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

光切断法により、ワイヤーハーネスの製造工程のラインを搬送される組立図板上を計測する三次元計測手段と、
前記ワイヤーハーネスが配設された前記組立図板上を計測するように前記三次元計測手段を制御し、三次元データを算出する演算部と、
前記三次元データに基づいて、前記ワイヤーハーネスの寸法を測長する測長部と、
設定した採寸点の情報を含む予め登録された三次元データと、算出された前記三次元データとを比較し、前記三次元データにおける採寸点の位置を特定する位置特定部と、
を備えることを特徴とする寸法検査装置。

【請求項2】

前記測長部により測長された前記ワイヤーハーネスの長さが、所定の寸法の範囲内か否かを判定する判定部を備えることを特徴とする請求項１に記載の寸法検査装置。

【請求項3】

前記判定部の判定結果を表示する表示部を備えることを特徴とする請求項２に記載の寸法検査装置。

【請求項4】

請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の寸法検査装置と、
前記組立図板上に配設され、前記三次元計測手段により走査される光線の走査位置の情報を取得するための走査位置検出体と、を備えることを特徴とする寸法検査システム。

【請求項5】

請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の寸法検査装置と、
前記三次元計測手段により計測される位置に配設され、既知の寸法を有する基準寸法体と、を備え、
前記演算部は、前記基準寸法体を計測するように前記三次元計測手段を制御し、前記基準寸法体の寸法を算出し、該前記基準寸法体の算出値と、予め登録された前記基準寸法体の寸法の値とを比較し、算出された前記三次元データを校正することを特徴とする寸法検査システム。

【請求項6】

前記三次元計測手段により計測される位置に配設され、既知の寸法を有する基準寸法体を備え、
前記演算部は、前記基準寸法体を計測するように前記三次元計測手段を制御し、前記基準寸法体の寸法を算出し、該前記基準寸法体の算出値と、予め登録された前記基準寸法体の寸法の値とを比較し、算出された前記三次元データを校正することを特徴とする請求項４に記載の寸法検査システム。

【請求項7】

ワイヤーハーネスが配設された組立図板上を、光切断法を用いた三次元計測手段により三次元計測して三次元データを算出し、
該三次元データに基づいて、前記ワイヤーハーネスの寸法を測長する寸法検査方法であって、
前記三次元計測する際に、前記組立図板上に配設された走査位置検出体を計測して三次元データを算出し、該走査位置検出体の三次元データに基づいて、光線の走査位置の情報を取得することを特徴とする寸法検査方法。

【請求項8】

前記三次元計測する際に、既知の寸法を有する基準寸法体を計測して該基準寸法体の寸法を算出し、算出された前記基準寸法体の算出値と、予め登録された前記基準寸法体の寸法の値とを比較し、測定された前記組立図板上の三次元データを校正することを特徴とする請求項７に記載の寸法検査方法。

【請求項9】

算出された前記三次元データと、設定した採寸点の情報を含む予め登録された三次元データとを比較し、前記三次元データにおける採寸点の位置を特定することを特徴とする請求項７または請求項８に記載の寸法検査方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、寸法検査装置、寸法検査システム、及び寸法検査方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

ワイヤーハーネスは、所定の経路に沿って、設定された寸法に切断された複数の電線を配策することにより、多数の分岐及び端末を有するように形成された電気配線体である。また、ワイヤーハーネスにはコネクタやクリップなど、多数の外装部品が装着されている。
このようなワイヤーハーネスの製造には組立図板が用いられており、この組立図板上には、ワイヤーハーネスの分岐や端末を保持するための電線保持具が多数取付けられている。例えば、電線保持具の先端側には、ワイヤーハーネスの分岐を引っ掛けるためのＵ字型の部品や、クリップを嵌め込み固定するための凹型の部品などが装着されている。

【0003】

ところで、ワイヤーハーネスは、コネクタ、分岐、クリップなどの位置が予め定められている。これらが所定の位置からずれていると、例えば自動車に組み付けるときに車体に設けられたクリップ挿入穴の位置や車体側コネクタの位置がワイヤーハーネスと一致せず、取り付けできなくなる場合がある。したがって、ワイヤーハーネスは、所定の公差範囲に収まるように組み立てる必要がある。例えば、特許文献１には、電線保持具の精度を高く維持するための装置が開示されており、これにより高精度の組立を実現可能とされている。また、ワイヤーハーネスは、組立終了後に部品間の寸法が所定の公差範囲に収まっているか否かの検査（寸法検査）が行われる。

【0004】

ワイヤーハーネスの寸法検査は、例えば、作業者がクリップとコネクタの間の寸法をメジャーテープによって測定したり、寸法検査台にハーネスを広げて配置し、例えばワイヤーハーネスの分岐と端末の位置を、寸法検査台に記載された合否判定の範囲内に入っているかを目視で検査したりすることにより行われる。
また、特許文献２には、基端ガイドと指標ガイドとを備え、基端ガイドにワイヤーハーネスの端部を合わせ、指標ガイドの指標によって寸法を検査する寸法検査装置が開示されている。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００２−１３３９５８号公報

【特許文献2】特開２０１２−１３６４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上述したように作業者がクリップとコネクタの間の寸法をメジャーテープによって測定する場合、複数の測定箇所につき１箇所毎にメジャーテープをワイヤーハーネスに沿わせて目盛りを読むため、作業に多大な時間を要していた。

【0007】

また、寸法検査台にハーネスを広げて配置し、ワイヤーハーネスの分岐と端末の位置を、寸法検査台に記載された合否判定範囲に入っているかを目視で検査する場合、一定の精度で検査を行う事は困難である。
また、特許文献２に記載された寸法測定装置を用いても、作業者の手作業と目視検査が必要であり、一定の精度で検査を行うことは難しい。
また、特許文献１に記載されたような装置を用いても電線保持具の間を弛んだ状態で電線を組み付けた場合は、ワイヤーハーネスが寸法公差範囲外になることもあった。

【0008】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ワイヤーハーネスの寸法検査を短時間に、一定の精度で行うことができる寸法検査装置、寸法検査システム、及び寸法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】

【0009】

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の寸法検査装置は、光切断法により、ワイヤーハーネスの製造工程のラインを搬送される組立図板上を計測する三次元計測手段と、前記ワイヤーハーネスが配設された前記組立図板上を計測するように前記三次元計測手段を制御し、三次元データを算出する演算部と、前記三次元データに基づいて、前記ワイヤーハーネスの寸法を測長する測長部と、を備える。

【0010】

また、本発明の寸法検査装置の一態様は、設定した採寸点の情報を含む予め登録された三次元データと、算出された前記三次元データとを比較し、前記三次元データにおける採寸点の位置を特定する位置特定部を備える。

【0011】

また、本発明の寸法検査装置の一態様は、前記測長部により測長された前記ワイヤーハーネスの長さが、所定の寸法の範囲内か否かを判定する判定部を備える。

【0012】

また、本発明の寸法検査装置の一態様は、前記判定部の判定結果を表示する表示部を備える。

【0013】

また、本発明の寸法検査システムは、前述の寸法検査装置と、前記組立図板上に配設され、前記三次元計測手段により走査される光線の走査位置の情報を取得するための走査位置検出体と、を備える。

【0014】

また、本発明の寸法検査システムの一態様は、前記三次元計測手段により計測される位置に配設され、既知の寸法を有する基準寸法体を備え、前記演算部は、前記基準寸法体を計測するように前記三次元計測手段を制御し、前記基準寸法体の寸法を算出し、該前記基準寸法体の算出値と、予め登録された前記基準寸法体の寸法の値とを比較し、算出された前記三次元データを校正する。

【0015】

また、本発明の寸法検査システムは、前述の寸法検査装置と、前記三次元計測手段により計測される位置に配設され、既知の寸法を有する基準寸法体と、を備え、前記演算部は、前記基準寸法体を計測するように前記三次元計測手段を制御し、前記基準寸法体の寸法を算出し、該前記基準寸法体の算出値と、予め登録された前記基準寸法体の寸法の値とを比較し、算出された前記三次元データを校正する。

【0016】

また、本発明の寸法検査方法は、ワイヤーハーネスが配設された組立図板上を、光切断法を用いた三次元計測手段により三次元計測して三次元データを算出し、該三次元データに基づいて、前記ワイヤーハーネスの寸法を測長する。

【0017】

また、本発明の寸法検査方法の一態様は、前記三次元計測する際に、前記組立図板上に配設された走査位置検出体を計測して三次元データを算出し、該走査位置検出体の三次元データに基づいて、光線の走査位置の情報を取得することを特徴とする。

【0018】

また、本発明の寸法検査方法の一態様は、前記三次元計測する際に、既知の寸法を有する基準寸法体を計測して該基準寸法体の寸法を算出し、算出された前記基準寸法体の算出値と、予め登録された前記基準寸法体の寸法の値とを比較し、測定された前記組立図板上の三次元データを校正する。

【0019】

また、本発明の寸法検査方法の一態様は、算出された前記三次元データと、設定した採寸点の情報を含む予め登録された三次元データとを比較し、前記三次元データにおける採寸点の位置を特定する。

【発明の効果】

【0020】

本発明によれば、ワイヤーハーネスの寸法検査を短時間に、一定の精度で行うことができる寸法検査装置、及び寸法測定方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】図１は、本発明の実施形態に係る寸法検査装置が配置されたワイヤーハーネスの製造工程の概略説明図である。

【図2】図２は、本発明の実施形態に係る寸法検査装置の概略を示すブロック図である。

【図3】図３は、本発明の実施形態に係る寸法検査装置を側面側から見た概略図である。

【図4】図４は、本発明の実施形態に係る寸法検査装置を正面側から見た概略図である。

【図5】図５は、本発明の実施形態に係る寸法検査装置を上面側から見た概略図である。

【図6】図６は、本発明の実施形態に係る寸法検査装置によって測定される縦方向に対する高さのデータの一例を示す図である。

【図7】図７は、本発明の実施形態に係る寸法検査装置が有する位置特定部の作用を説明するための説明図である。

【図8】図８は、本発明の実施形態に係る寸法検査システムが備える走査位置検出体において、光線が走査される際に光線が照射される位置を説明するための概略図である。

【図9】図９は、本発明の実施形態に係る寸法検査システムが備える走査位置検出体において、光線が走査される際に光線が照射される位置を説明するための概略図である。

【図10】図１０は、本発明の実施形態に係る寸法検査システムが備える走査位置検出体の変形例を示す概略図である。

【図11】図１１は、本発明の実施形態に係る寸法検査システムが備える基準寸法体の概略説明図である。

【図12】図１２は、本発明の実施形態に係る寸法検査装置によって光線が走査される位置を説明するための概略図である。

【図13】図１３に示す光線が走査された位置において測定された高さのデータを示す概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下に、図面を参照して、本発明の実施の形態である寸法検査装置、寸法検査システム、及び寸法検査方法について説明する。なお、以下の実施の形態により本発明が限定されるものではない。また、各図面において、同一又は対応する要素には適宜同一の符号を付し、重複した説明を適宜省略する。さらに、図面は模式的なものであり、各要素の寸法の関係などは、現実のものとは異なる場合があることに留意する必要がある。図面の相互間においても、互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている場合がある。

【0023】

図１は、本発明の実施形態に係る寸法検査装置１が配置されたワイヤーハーネスＷの製造工程の概略説明図である。図２は、本発明の実施形態に係る寸法検査装置１の概略を示すブロック図である。図３は、本発明の実施形態に係る寸法検査装置１を側面側から見た概略図である。図４は、本発明の実施形態に係る寸法検査装置１を正面側から見た概略図である。図５は、本発明の実施形態に係る寸法検査装置１を上面側から見た概略図である。

【0024】

ワイヤーハーネスＷの製造工程は、図１に示すように、ワイヤーハーネスＷの組立図板４０が、ループ状に設けられたコンベア５０の周に沿って時計回りに搬送され、作業者が組立図板４０上に、順にワイヤーハーネスＷを組立てるようになっている。組立図板４０は、例えば搬送台４１に載置されている。
組立てられたワイヤーハーネスＷは、組立図板４０上に配置されたまま寸法検査装置１によって寸法検査が行われ、その後、組立図板４０から取り外される。

【0025】

コンベア５０は、例えば、図示しないスプロケットとチェーンとによって構成される。このチェーンが組立図板４０の搬送台４１の脚に取り付けられ、スプロケットの回転に従って、チェーンが回転することにより、搬送台４１が移動する。スプロケットは、例えばモータなどの駆動機構によって回転される。

【0026】

組立図板４０には、例えばワイヤーハーネスＷを保持する電線保持具４２が複数設けられている。電線保持具４２としては、例えば、上方が略Ｕ字状とされたワイヤーハーネスＷを引っ掛ける部材、上端部がワイヤーハーネスＷのコネクタを保持する形状の部材、ワイヤーハーネスＷに設けられた固定部材を嵌め込んで保持する部材などがある。
また、組立図板４０には、既知の寸法を有する基準寸法体３２が設けられている。この基準寸法体３２は、後述する寸法検査の際に用いられるものであり、後に詳述する。

【0027】

本実施形態において寸法検査の対象としているワイヤーハーネスＷは、例えば、車両の電気機器同士を接続する配線部材であり、車両に設けられた配線経路に沿って組み付けられる。この種のワイヤーハーネスＷは、電線等の配線が適宜分岐、結束されている。各配線の結束には、例えば粘着テープ等が使用される。また、ワイヤーハーネスＷには、ワイヤーハーネスＷを車両に組み付ける際に使用する固定部材が取付けられている。また、ワイヤーハーネスＷの端末部位には、コネクタが取付けられている。

【0028】

寸法検査装置１は、図２に示すように、三次元計測手段１０とパーソナルコンピュータ２０とを備えている。本発明の実施形態に係る寸法検査装置１は、組立図板４０上に配設されたワイヤーハーネスＷの寸法を、三次元計測手段１０を用いて検査するものである。寸法検査装置１は、例えば、ワイヤーハーネスＷの分岐位置、端末位置、電線保持具４２の位置などの各間に配置されているワイヤーハーネスＷの長さを測長する。本実施形態において、具体的には、２つの電線保持具４２の間に配置されているワイヤーハーネスＷの長さを測長する。この寸法検査装置１は、ワイヤーハーネスＷの組立の製造ライン上に配置されているため、ワイヤーハーネスＷが配設された組立図板４０を他の検査台等に乗せ換えることなく、寸法検査を行うことができる。

【0029】

三次元計測手段１０は、図３〜図５に示すように、光源部１１と受光部１２とを備えている。これら光源部１１と受光部１２は、図３に示すように、搬送台４１に配置された組立図板４０を覆うように設けられた測定架台１３に配置されている。本実施形態において、測定架台１３はトンネル状の枠体１４を有しており、測定架台１３には、光源部１１と受光部１２とが、組立図板４０の面に対して縦方向の中央付近に位置するように取り付けられている。なお、本実施形態において、横方向とはコンベア５０の進行方向と平行な方向（図４において左右方向）であり、縦方向とはコンベア５０の進行方向と直交する方向（図４において上下方向）である。

【0030】

光源部１１は、線状光を投光するレーザー光源とレンズとを有している。光源部１１は、図３及び図５に示すように、組立図板４０の面に対して直交するように配置されている。この光源部１１から出力される光は、コンベア５０の進行方向と直交する方向に線状に投光され、かつコンベア５０の進行方向と直交する方向における組立図板４０の長さよりも長い範囲を投光するようになっている（図４参照）。例えば図４において、Ｌ１で示される破線上が、光源部１１の線状光が照射される範囲である。

【0031】

受光部１２は、受光素子とレンズとを有している。受光部１２は、光源部１１に対してコンベア５０の進行方向に所定の距離離れた位置に配置されている。この受光部１２は、光源部１１から出力された光の反射光を受光するものであり、本実施形態においては、図５に示すように、組立図板４０の面に対して斜め方向に配置されている。受光部１２は線状光からの反射光を受光素子の中央付近で受光するために、線状光の反射光に向くように組立図板４０の面に対して斜め方向に取付けられているのである。
上述のような構成とされた三次元計測手段１０においては、光源部１１から光を測定対象物に向けて出力し、その反射光を受光部１２で受光し、光切断法を用いて測定対象物の高さの情報が得られる。光源部１０から出力された光において、組立図板４０で反射される光と、ワイヤーハーネスＷで反射される光とでは、図５に示すように、受光部によって受光される位置が異なる。ここで、図５の両矢印で示される長さが、高さの情報となっている。

【0032】

なお、測定架台１３に配置された光源部１１と受光部１２とが、一体となって組立図板４０上を移動する構成としても良いし、光源部１１と受光部１２とを固定しておいて組立図板４０を製造ラインの周に沿って移動させても良い。すなわち、組立図板４０上の全面にわたって、三次元計測手段１０によって高さが測定される構成となっていればよい。本実施形態においては、図４に示す矢印のように、組立図板４０が移動する構成とされている。

【0033】

また、ワイヤーハーネスＷの製造において、組立図板４０はコンベア５０に積載され移動する間にワイヤーハーネスＷの組立が行われるため、組立が終わった直後にコンベア５０に載せられたまま、インラインで寸法検査を行うことが望ましい。

【0034】

パーソナルコンピュータ２０は、図２に示すように、例えば演算部２１と、位置特定部２２と、測長部２３と、合否判定部２４とを備えている。
演算部２１は、三次元計測手段１０に制御信号を出力してワイヤーハーネスＷが配設された組立図板４０上を計測するように三次元計測手段１０を制御し、受光部１２が受光した光の情報から三次元計測手段１０が光を照射した領域における三次元データを算出する。本実施形態において、三次元データとは、組立図板４０の面内方向及び組立図板４０の面からの高さ方向における測定対象物の位置情報を示すデータである。

【0035】

図６は、本発明の実施形態に係る寸法検査装置１によって測定される高さのデータ（輝線の像）の一例を示している。この図は、組立図板４０の横方向におけるある位置の高さのデータである。横軸は組立図板４０の縦方向の位置、縦軸は高さを示している。このような高さのデータが、組立図板４０の横方向の全面にわたって取得されることになる。

【0036】

位置特定部２２は、上述した三次元データ（走査位置と縦方向に対する高さのデータ（輝線の像））から、例えば電線保持具４２の位置を特定する。例えば、予め所定の２か所の電線保持具４２の情報を含む三次元データを登録しておき、この登録したデータと、算出された三次元データとを比較し、電線保持具４２の位置を特定する。

【0037】

図７は、予め位置特定部２２に登録された、走査位置と縦方向の位置に対する高さのデータ（輝線の像）の一例を示す図である。例えば、予め組立図板４０に対して三次元計測手段１０を用いて演算部２１により三次元データを算出しておくことにより、このようなデータを予め取得し、位置特定部２２に予め登録できる。なお、図７においては、組立図板４０の横方向における５か所の位置（ａ点〜ｅ点）についてのデータが示されており、横軸は組立図板４０の縦方向の位置、縦軸は組立図板４０の面からの高さを表している。また、図７において矢印で示される点は、採寸点を示している。採寸点とは寸法を測る起点又は終点のことであり、本実施形態においては、ワイヤーハーネスの寸法検査の対象となる範囲として予め設定された電線保持具４２の位置である。

【0038】

寸法検査装置１により組立図板４０上を検査する際には、位置特定部２２は、光線の走査ごとに受光部１２から逐次情報が入力され、走査位置と縦方向に対する高さのデータ（輝線の像）を取得する。このとき、採寸点位置における予め登録された走査位置及び縦方向に対する高さのデータ（輝線の像）と、取得した走査位置及び縦方向に対する高さのデータ（輝線の像）とが照合され、一致度が高い場合、その近傍の走査位置と縦方向に対する高さのデータ（輝線の像）との一致度も調べたうえで採寸点が特定される。

【0039】

測長部２３は、算出された三次元データからワイヤーハーネスＷの所定の位置の長さを測長する。本実施形態においては、位置特定部２２により特定された２か所の電線保持具４２（採寸点）の間に配置されたワイヤーハーネスＷの長さを測長する。測長の際には、取得した三次元データのうち、ワイヤーハーネスＷの高さ情報の点を連続的な高さのデータとして集め、ワイヤーハーネスＷを示すデータに基づいて、例えばスプライン曲線や曲線当てはめ法で補完し、ワイヤーハーネスＷの曲がりや弛みが考慮された長さを算出する。

【0040】

合否判定部２４は、測長部２３によって測長された電線保持具４２（採寸点）の間におけるワイヤーハーネスＷの長さが、所定の寸法の範囲内にあるか否かを判定する。
また、本実施形態において、寸法検査装置１は、前述の合否判定部２４の判定の結果を表示する合否表示部２５を備えている。この合否表示部２５は、例えばパーソナルコンピュータ２０に接続されたディスプレイなどである。

【0041】

本実施形態において、寸法検査システム１００は、寸法検査装置１と、走査位置検出体３１と、を備えている。前述したように、走査位置検出体３１は、組立図板４０の上方に配置されている。具体的には、図３及び図４に示すように、走査位置検出体３１は組立図板４０のフレームに取り付けられており、組立図板４０及びコンベア５０と一体に移動する。走査位置検出体３１は、組立図板４０のフレームから上方に伸び、その途中で、組立図板４０の面と平行な方向に櫛歯状に伸びるように形成されている。走査位置検出体３１の櫛歯は、組立図板４０の長手方向に対して、０°超９０°以下の角度の方向に伸びている。本実施形態において、櫛歯の角度は、４５°とされている。なお、櫛歯の角度が大きい場合、組立図板４０の縦方向の測定精度が向上する。また、櫛歯の角度が小さいと、櫛歯の本数が少なくても櫛歯の位置を検出することが可能である。

【0042】

図８は、本発明の実施形態に係る寸法検査システム１００が備える走査位置検出体３１において、光線が走査される際に光線が照射される位置を説明するための概略図である。図８において左側の図は組立図板４０の上側から見たときに光線が照射される位置を示す図であり、図８において右側の図は組立図板４０の側面側から見たときに光線が照射される位置を示す図である。

【0043】

走査位置検出体３１は、図８に示す位置（図８の破線Ｌ２）に光源部１１から出力される線状光を受けると、図８に示すように走査位置検出体３１の２か所（図８においてＲ１で示す位置）に光が照射されるため、この２か所（２点）の高さが測定されることになる。そして、図９に示すように、組立図板がｙ１の位置からｙ２の位置に移動し、光源部１１から出力される線状光の走査位置が図９に示す破線Ｌ３上になると、走査位置検出体３１の３か所（図９においてＲ２で示す位置）に光が照射されるため、３か所（３点）の高さが測定される。
すなわち、走査位置が破線Ｌ２上の場合、距離ｘ１の範囲内に２点の高さが測定され、走査位置が破線Ｌ３上の場合、距離ｘ２の範囲内に３点の高さが測定されるのである。

【0044】

上述のように光線の走査位置に応じて、走査位置検出体３１に光が照射される位置と、走査位置検出体３１において測定される点の数とが連続的に変化する。そして、走査位置検出体３１の測定の開始位置と、前述の測定点の連続的な変化とにより、光源部１１から出力される光が、組立図板４０上のどの位置を走査しているかが演算部２１によって算出され、光の走査位置のデータを取得することができるようになっている。

【0045】

なお、走査位置検出体３１の形状は、上述した走査位置検出体３１に限られるものではない。図１０は、走査位置検出体の変形例を示す図である。走査位置検出体１３１には、図１０に示すように、格子状のスリットＳが形成されており、光線のスリットＳの通過有無を反射光の強度や位置から判定することにより、走査位置が特定される構成としても良い。

【0046】

なお、光源部１１から出力される光の走査位置のデータを取得するために、コンベア５０の駆動モータの回転角度を検出するエンコーダのパルスを用いる方法もあるが、コンベアの駆動モータから、チェーン等の動力伝達部を経て、組立図板の走行系までの機械的ながたつきにより、組立図板の移動位置を正確に取得することは困難である。

【0047】

また、本実施形態において、寸法検査システム１００は、基準寸法体３２を備えている。この基準寸法体３２は、予め校正された寸法精度の高い立体形状の部品であり、組立図板４０又はその周辺に少なくとも一つ配置され、ワイヤーハーネスＷと共に三次元計測手段により、三次元計測される。本実施形態では、図３に示すように、組立図板４０上に、基準寸法体３２が配置されている。演算部２１は、基準寸法体３２を計測するように三次元計測手段１０を制御し、基準寸法体３２の寸法を算出し、基準寸法体３２の算出値と、予め登録された基準寸法体３２の寸法の値とを比較し、この比較に基づいて算出された三次元データの全体を校正する。なお、基準寸法体３２は走査位置検出体３１を兼ねることもできる。

【0048】

具体的には、例えば図１１に示すように、２か所の採寸点が特定された場合、この２か所の採寸点の間にあるワイヤーハーネスＷの長さを算出する。まず、採寸点間の直線距離Ｌ４と最も近くにある基準寸法体３２の寸法を算出し、この基準寸法体３２の算出値を予め登録された基準寸法値で校正し、Ｌ４を校正する。次いで、採寸点１と採寸点２との間のワイヤーハーネスＷの経路から経路長Ｌ５を算出する。このとき、上述したように、ワイヤーハーネスＷの三次元データに基づいて、スプライン曲線や曲線当てはめ法で補完し、ワイヤーハーネスＷの曲がりや弛みが考慮された長さＬ５が算出される。

【0049】

次に、本発明の実施形態に係る寸法検査装置１及び寸法検査システム１００を用いた寸法検査方法について説明する。
コンベア５０上を搬送され、組立図板４０上に組立てられたワイヤーハーネスＷは、寸法検査装置１の位置に搬送される。ここで、光源部１１から光が出力され、組立図板４０の縦方向に線状に照射される。このとき、組立図板４０はコンベアの進行方向に搬送されるので、光源部１１から線状光を連続的に照射することにより、組立図板４０の横方向全体にわたって線状光を照射する。

【0050】

光源部１１から出力された光は、組立図板４０、ワイヤーハーネスＷ、走査位置検出体３１、基準寸法体３２、電線保持具４２などに反射され、この反射光が受光部１２へ入力される。この受光部１２が受光した光の情報に基づいて、演算部２１が、組立図板４０の面内方向及び高さのデータに変換する。具体的には、組立図板４０の横方向、縦方向、及び組立図板４０の面からの高さの情報が得られることになる。

【0051】

次に、本実施形態においては、基準寸法体３２の実測値と、予め登録された基準寸法体３２の値とを比較し、三次元データを校正する。この校正は、演算部２１によって行われる。

【0052】

次に、採寸点の情報を含む予め登録された三次元データと、算出された三次元データを比較することにより、算出された三次元データにおける採寸点の位置を特定する。例えば検査対象とは異なるワイヤーハーネスが配設された組立図板４０に対して、三次元計測を行って三次元データを算出し、三次元データの中から採寸点の位置を特定し、採寸点の情報を含む三次元データを予め位置特定部２２に登録しておけば良い。この採寸点の位置の特定は、位置特定部２２により行われる。
次いで、採寸点間におけるワイヤーハーネスＷの長さを測長する。この測長は、測長部２３により行われる。

【0053】

具体的には、図１２に示すように組立図板４０上の（１）〜（７）に示す位置に光源部１１から線状光を照射したときに得られる、三次元データとしては、例えば図１３に示すような三次元データが得られる。図１３において、三次元データは、組立図板４０の横方向位置（１）〜（７）における、組立図板４０の縦方向位置と高さの関係のデータとして表されている。図１３において、横軸は組立図板４０の縦方向位置、縦軸は組立図板４０の面からの高さを示している。

【0054】

ここで、予め採寸点が登録された三次元データと、図１３に示す取得された三次元データとを比較し、採寸点の位置を特定する。採寸点の位置を特定した後に、これらの採寸点間におけるワイヤーハーネスＷの長さを測長する。
なお、図１３において、矢印Ａで示される点は基準寸法体３２、矢印Ｂで示される点は採寸点（電線保持具４２）、矢印Ｃで示される点はワイヤーハーネスＷを示している。採寸点間におけるワイヤーハーネスＷがたわんでいるため、採寸点間において図１３に示されるように、ワイヤーハーネスの高さ位置が連続的に変化している。

【0055】

次に、測長されたワイヤーハーネスＷの長さが所定の寸法の範囲内か否かを判定する。例えば、測長されたワイヤーハーネスＷの経路長及び公差と、予め登録された経路長及び公差とを比較して合否の判定を行う。この判定は、合否判定部２４（判定部）により行われる。
次に、前述の合否判定の結果を表示する。この合否判定の結果は、合否表示部２５（表示部）により表示される。
以上のようにして、本実施形態に係る寸法検査装置１及び寸法検査システム１００を用いた寸法検査方法が完了する。

【0056】

以上のような構成とされた本実施形態に係る寸法検査装置１、及び寸法検査方法によれば、三次元計測手段１０を用いて三次元データ（走査位置及び縦方向に対する高さのデータ（輝線の像））を取得し、ワイヤーハーネスＷの所定の位置の長さを自動で測長するので、短時間かつ一定の精度でワイヤーハーネスＷの長さを測長することができる。これにより、ワイヤーハーネスＷを所定の寸法に製造できているかどうかを確認し、短時間で正確な合否判定をすることができる。

【0057】

また、ワイヤーハーネスＷの製造ライン上に寸法検査装置１を設けることで寸法検査を行えるので、製造ラインを大きく変えることなく、簡素かつ安価に寸法検査装置１を導入することができる。

【0058】

また、本実施形態においては、寸法検査システム１００は、走査位置検出体３１を備えており、エンコーダなどの外部からの測定により、光源から出力される光の走査位置を特定する必要がないため、光の走査位置の測定精度を高めることができる。したがって、組立図板４０がコンベア５０上を搬送台４１などに載置されて搬送される場合であっても、精度良く光の走査位置を特定できる。また、エンコーダなどを使用しないため、寸法検査装置１を低コストにできる。

【0059】

また、組立図板４０はコンベア５０上を移動するため走行系にガタやズレが生じたり、組立図板４０にはゆがみなどが加わったりことがある。これにより算出される三次元データには、誤差が生じることがあるが、本実施形態においては、寸法検査システム１００が基準寸法体３２を備え、三次元データを校正する構成とされているので、精度の高い三次元データを取得することができ、ワイヤーハーネスＷの長さを精度良く測長することが可能である。

【0060】

また、本実施形態においては、位置特定部２２が、設定した採寸点の情報を含む予め登録された三次元データと、算出された三次元データとを比較し、取得した三次元データにおける採寸点の位置を特定する構成とされているので、精度良く採寸点の位置を特定することができる。

【0061】

なお、上記実施の形態により本発明が限定されるものではない。上述した各構成要素を適宜組み合わせて構成したものも本発明に含まれる。また、さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。よって、本発明のより広範な態様は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。

【0062】

上記実施の形態では、寸法検査装置１は、位置特定部２２、合否判定部２４、合否表示部２５を備える場合について説明したが、これらを備えていなくても良い。
また、上記実施の形態では、寸法検査システム１００は、基準寸法体３２と走査位置検出体３１とを備える場合について説明したが、基準寸法体３２及び走査位置検出体３１のうちどちらか一方を備えていなくても良い。

【符号の説明】

【0063】

１ 寸法検査装置
１０ 三次元計測手段
１１ 光源部
１２ 受光部
１３ 測定架台
１４ 枠体
２０ パーソナルコンピュータ
２１ 演算部
２２ 位置特定部
２３ 測長部
２４ 合否判定部（判定部）
２５ 合否表示部（表示部）
３１、１３１ 走査位置検出体
３２ 基準寸法体
４０ 組立図板
４１ 搬送台
４２ 電線保持具
５０ コンベア
１００ 寸法検査システム
Ｗ ワイヤーハーネス
Ｓ スリット

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】