特開 2024-43488 ワーク品質判定方法及びワーク品質判定システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024043488

(43)【公開日】2024-03-29

(54)【発明の名称】ワーク品質判定方法及びワーク品質判定システム

(51)【国際特許分類】

   G01B 11/30 20060101AFI20240322BHJP

   G01B 11/25 20060101ALI20240322BHJP

【ＦＩ】

G01B11/30 A

G01B11/25 H

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023123583

(22)【出願日】2023-07-28

(31)【優先権主張番号】202211129372.5

(32)【優先日】2022-09-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(71)【出願人】

【識別番号】000005326

【氏名又は名称】本田技研工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100106002

【弁理士】

【氏名又は名称】正林 真之

(74)【代理人】

【識別番号】100120891

【弁理士】

【氏名又は名称】林 一好

(74)【代理人】

【識別番号】100160794

【弁理士】

【氏名又は名称】星野 寛明

(72)【発明者】

【氏名】栗田 拓美

(72)【発明者】

【氏名】金井 義男

【テーマコード（参考）】

2F065

【Ｆターム（参考）】

2F065AA53

2F065BB05

2F065BB25

2F065CC11

2F065FF01

2F065FF61

2F065HH05

2F065JJ03

2F065JJ05

2F065JJ08

2F065JJ26

2F065MM06

2F065QQ01

2F065QQ24

2F065QQ25

(57)【要約】

【課題】ワークの基準形状データを必要とせずに、ワーク表面に歪みが発生しているか否かを自動的に判定可能とすること。
【解決手段】ワーク表面に投影した縞模様に基づいて当該ワークの品質判定を行うワーク品質判定システムにおいて、ワークに投影した投影縞模様を観察する観察角度を設定する観察角度設定部と、設定された観察角度において投影縞模様の縞投影角度を設定する縞投影角度設定部と、設定された縞投影角度における投影縞模様から基準縞模様を作成する基準縞模様作成部と、縞投影角度において投影縞模様と基準縞模様との差分を算出するとともに、差分に基づいて品質判定を行う品質判定部と、を含む。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワーク表面に投影した縞模様に基づいて当該ワークの品質判定を行うワーク品質判定方法において、
前記ワークに投影した投影縞模様を観察する角度を設定する観察角度設定工程と、
設定された前記観察する角度において前記投影縞模様の縞投影角度を設定する縞投影角度設定工程と、
設定された前記縞投影角度における前記投影縞模様から基準縞模様を作成する基準縞模様作成工程と、
前記縞投影角度において前記投影縞模様と前記基準縞模様との差分を算出するとともに、前記差分に基づいて品質判定を行う品質判定工程と、
を含む、ワーク品質判定方法。

【請求項2】

前記縞投影角度は、前記ワークの曲率長手方向を投影基準角度とし、
前記品質判定工程は、前記縞投影角度について前記投影基準角度から複数の角度を変更して前記品質判定を行う、請求項１に記載のワーク品質判定方法。

【請求項3】

前記差分は、前記投影縞模様と前記基準縞模様とが成す角度と振幅である、請求項１又は２に記載のワーク品質判定方法。

【請求項4】

ワーク表面に投影した縞模様に基づいて当該ワークの品質判定を行うワーク品質判定システムにおいて、
前記ワークに投影した投影縞模様を観察する観察角度を設定する観察角度設定部と、
設定された前記観察角度において前記投影縞模様の縞投影角度を設定する縞投影角度設定部と、
設定された前記縞投影角度における前記投影縞模様から基準縞模様を作成する基準縞模様作成部と、
前記縞投影角度において前記投影縞模様と前記基準縞模様との差分を算出するとともに、前記差分に基づいて品質判定を行う品質判定部と、
を含む、ワーク品質判定システム。

【請求項5】

前記縞投影角度は、前記ワークの曲率長手方向を投影基準角度とし、
前記品質判定部は、前記縞投影角度について前記投影基準角度から複数の角度を変更して前記品質判定を行う、請求項４に記載のワーク品質判定システム。

【請求項6】

前記差分は、前記投影縞模様と前記基準縞模様とが成す角度と振幅である、請求項４又は５に記載のワーク品質判定システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ワーク品質判定方法及びワーク品質判定システムに関する。

【背景技術】

【0002】

自動車のボディ等の工業製品は、鋼板に対してプレスや溶接等の加工を行うことで成形される。これらの加工は予め定められた設定値に基づいて行われる。しかし、鋼板の板厚、組成等に応じて、成形される工業製品の形状は僅かずつ異なる。そのため、成形された工業製品の形状を観察し、凹み等の歪みが生じているか否かを判定（品質判定）することが行われている。

【0003】

従来、このような品質判定は、ワーク表面に投影した縞模様（以下、「投影縞模様」と呼ぶことがある。）を観察者が目視確認することによって行われていた。しかしながら、目視確認による判定は、観察者の経験に左右されるため、観察者によって判断結果がばらつくという問題がある。

【0004】

そこで、従来、ワーク表面の品質判定を自動化する方法が提案されている。例えば、特許文献１には、ワークのデザイン設計上の３次元形状データである基準形状データを使用して、基準形状に縞模様を投影して基準縞模様を生成し、その基準縞模様をワーク表面に投影した投影縞模様に対してスライドさせることによって、基準縞模様と投影縞模様との差分を算出し、その差分に基づいて自動的に品質判定を行うことが記載されている。これによれば、観察者の経験に左右されることなく、ワーク表面に発生した歪みを自動検出することが可能である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１４－２２４８０３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、特許文献１に記載の方法では、基準縞模様を生成するために、ワークのデザイン設計上の３次元形状データである基準形状データを必要とする。しかし、実際には、３次元データである基準形状データと成形された工業製品の形状とが完全に一致したワークを成形することは困難であり、基準形状データと比較した結果では、実際の歪みと相関がとれないという課題があった。

【0007】

本発明は、ワークの基準形状データを必要とせずに、ワーク表面に歪みが発生しているか否かを自動的に判定可能なワーク品質判定方法及びワーク品質判定システム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】

【0008】

（１） 本開示のワーク品質判定方法は、ワーク（例えば、後述のワークＷ）表面に投影した縞模様に基づいて当該ワークの品質判定を行うワーク品質判定方法において、前記ワークに投影した投影縞模様（例えば、後述の投影縞模様３００）を観察する角度を設定する観察角度設定工程（例えば、後述の観察角度設定部１２が実行する工程）と、設定された前記観察する角度において前記投影縞模様の縞投影角度を設定する縞投影角度設定工程（例えば、後述の縞投影角度設定部１３が実行する工程）と、設定された前記縞投影角度における前記投影縞模様から基準縞模様（例えば、後述の基準縞模様３０１）を作成する基準縞模様作成工程（例えば、後述の基準縞模様作成部１４が実行する工程）と、前記縞投影角度において前記投影縞模様と前記基準縞模様との差分を算出するとともに、前記差分に基づいて品質判定を行う品質判定工程（例えば、後述の品質判定部１５が実行する工程）と、を含む。

【0009】

（２） 上記（１）に記載のワーク品質判定方法において、前記縞投影角度は、前記ワークの曲率長手方向を投影基準角度とし、前記品質判定工程は、前記縞投影角度について前記投影基準角度から複数の角度を変更して前記品質判定を行うことが好ましい。

【0010】

（３） 上記（１）又は（２）に記載のワーク品質判定方法において、前記差分は、前記投影縞模様と前記基準縞模様とが成す角度と振幅であることが好ましい。

【0011】

（４） 本開示のワーク品質判定システムは、ワーク（例えば、後述のワークＷ）表面に投影した縞模様に基づいて当該ワークの品質判定を行うワーク品質判定システム（例えば、後述のワーク品質判定システム１）において、前記ワークに投影した投影縞模様（例えば、後述の投影縞模様３００）を観察する観察角度を設定する観察角度設定部（例えば、後述の観察角度設定部１２）と、設定された前記観察角度において前記投影縞模様の縞投影角度を設定する縞投影角度設定部（例えば、後述の縞投影角度設定部１３）と、設定された前記縞投影角度における前記投影縞模様から基準縞模様（例えば、後述の基準縞模様３０１）を作成する基準縞模様作成部（例えば、後述の基準縞模様作成部１４）と、前記縞投影角度において前記投影縞模様と前記基準縞模様との差分を算出するとともに、前記差分に基づいて品質判定を行う品質判定部（例えば、後述の品質判定部１５）と、を含む。

【0012】

（５） 上記（４）に記載のワーク品質判定システムにおいて、前記縞投影角度は、前記ワークの曲率長手方向を投影基準角度とし、前記品質判定部は、前記縞投影角度について前記投影基準角度から複数の角度を変更して前記品質判定を行うことが好ましい。

【0013】

（６） 上記（４）又は（５）に記載のワーク品質判定システムにおいて、前記差分は、前記投影縞模様と前記基準縞模様とが成す角度と振幅であることが好ましい。

【発明の効果】

【0014】

上記（１）に記載のワーク品質判定方法によれば、ワークに投影した投影縞模様から基準縞模様を作成するので、ワークの基準形状データを必要とせずに、ワーク表面に歪みが発生しているか否かを自動的に判定可能である。投影縞模様から基準縞模様を生成するため、実物の見え方を基準にした評価を行うことができる。ワークに投影した投影縞模様の観察角度及び各観察角度において投影縞模様の縞投影角度を設定するため、様々な角度によってワーク表面の定量評価が可能となり、評価結果にバラつきが発生することのない高精度の品質判定を行うことができる。

【0015】

上記（２）に記載のワーク品質判定方法によれば、ワークの曲率長手方向を基準として縞投影角度を設定するため、特に判定対象面が狭い曲面である場合に安定した結果が得られる。これによって、汎用性の高い品質判定方法を提供することができる。

【0016】

上記（３）に記載のワーク品質判定方法によれば、投影縞模様と基準縞模様とが成す角度及び振幅を求めることで差分を算出するので、投影縞模様に対して基準縞模様をスライドさせる等の工程が不要である。そのため、より簡易且つ迅速な品質判定を行うことができる。

【0017】

上記（４）に記載のワーク品質判定システムによれば、ワークに投影した投影縞模様から基準縞模様を作成するので、ワークの基準形状データを必要とせずに、ワーク表面に歪みが発生しているか否かを自動的に判定可能である。投影縞模様から基準縞模様を生成するため、実物の見え方を基準にした評価を行うことができる。ワークに投影した投影縞模様の観察角度及び各観察角度において投影縞模様の縞投影角度を設定するため、様々な角度によってワーク表面の定量評価が可能となり、評価結果にバラつきが発生することのない高精度の品質判定を行うことができる。

【0018】

上記（５）に記載のワーク品質判定システムによれば、ワークの曲率長手方向を基準として縞投影角度を設定するため、特に判定対象面が狭い曲面である場合に安定した結果が得られる。これによって、汎用性の高い品質判定システムを提供することができる。

【0019】

上記（６）に記載のワーク品質判定システムによれば、投影縞模様と基準縞模様とが成す角度及び振幅を求めることで差分を算出するので、投影縞模様に対して基準縞模様をスライドさせる等の煩雑な工程が不要である。そのため、より簡易且つ迅速な品質判定を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】ワーク品質判定システムの機能的構成を示すブロック図である。

【図2A】ワーク品質判定システムの構成の一例を示す図である。

【図2B】ワーク品質判定システムの構成の他の一例を示す図である。

【図3】ワーク品質判定システムの処理の流れの一例を示すフローチャートである。

【図4】品質判定対象であるワークの一部を示す斜視図である。

【図5】判定対象面に対する観察角度の設定方法を説明する判定対象面の正面図である。

【図6】判定対象面に対する観察角度の設定方法を説明する判定対象面の平面図である。

【図7】ワークに投影された投影縞模様を示す図である。

【図8】ワークの曲率長手方向及び曲率短手方向を説明する図である。

【図9】ワークに投影された投影縞模様の縞投影角度を説明する図である。

【図10】ワークに投影された投影縞模様から基準縞模様を作成する方法を説明する図である。

【図11A】基準縞模様と投影縞模様とが成す角度及び振幅を算出する方法を説明する模式図である。

【図11B】基準縞模様と投影縞模様とが成す角度及び振幅を算出する方法を説明する模式図である。

【図12】基準縞模様と投影縞模様とが成す角度及び振幅を算出する方法を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

本開示のワーク品質判定方法及び当該方法が適用されたワーク品質判定システムについて、図１～図１２を参照して説明する。まず、図１を参照して、本開示のワーク品質判定システム１の機能を説明する。図１は、ワーク品質判定システム１の機能的構成を示すブロック図である。

【0022】

［ワーク品質判定システム１の機能］
ワーク品質判定システム１は、縞投影部１１と、観察角度設定部１２と、縞投影角度設定部１３と、基準縞模様作成部１４と、品質判定部１５と、記憶部１６と、を含んで構成される。

【0023】

縞投影部１１は、ワークＷの表面に対して品質判定に用いる縞模様を投影する。具体的には、縞投影部１１は、ワークＷの表面のうち品質の判定を行う判定対象面を特定し、その判定対象面に縞模様を投影する。

【0024】

観察角度設定部１２は、ワークＷの表面に投影した縞模様である投影縞模様を観察する角度（以下、「観察角度」と呼ぶことがある。）を設定する。投影縞模様の観察角度は、詳しくは後述するが、視野をワークＷの前後及び上下に異ならせた複数の角度に設定される。

【0025】

縞投影角度設定部１３は、ワークＷの表面に対して投影する縞模様の投影角度を設定する。投影角度は、詳しくは後述するが、投影基準角度に対して投影縞模様を構成する線分の延び方向が成す角度を異ならせた複数の投影角度に設定される。

【0026】

基準縞模様作成部１４は、ワークＷの判定対象面に投影された投影縞模様をスムージングして、当該投影縞模様から基準縞模様を作成する。ワークＷの表面に歪み（凹部及び凸部）が発生している場合、その歪みは投影縞模様の折れとして顕在化する。基準縞模様作成部１４は、ワークＷの判定対象面に投影された投影縞模様の各線分をスムージングすることによって、投影縞模様に対して折れの無いもしくは折れの少ない基準縞模様を作成する。スムージングは、投影縞模様を構成する線分上の複数の制御点を間引くことで、当該線分から１本のスムーズな曲線を形成することによって得られる。このようなスムージング処理は公知であり、例えば、ＮＵＲＢＳ（Ｎｏｎ－Ｕｎｉｆｏｒｍ Ｒａｔｉｏｎａｌ Ｂ－Ｓｐｌｉｎｅ）等の既存の方法を採用することができる。

【0027】

品質判定部１５は、観察角度設定部１２で設定される投影縞模様の各観察角度及び縞投影角度設定部１３で設定される投影縞模様の各投影角度において、投影縞模様と基準縞模様とを比較して差分を算出するとともに、算出した差分に基づいてワークＷの判定対象面に歪みが存在するか否かの品質判定を行う。

【0028】

記憶部１６は、ワークＷの３次元形状データや各処理において生成されたデータ等を記憶する。

【0029】

［ワーク品質判定システム１の構成］
次に、図２Ａ及び図２Ｂを参照して、ワーク品質判定システム１の具体的な構成について説明する。ワーク品質判定システム１は、少なくとも３次元画像処理が可能なコンピュータ１０２を含んで構成される。

【0030】

ワーク品質判定システム１の一例を図２Ａに示す。図２Ａに示すように、ワーク品質判定システム１は、ワークＷの表面形状を測定可能な３次元スキャナ１０１と、コンピュータ１０２とを含んで構成される。本実施形態におけるワーク品質判定システム１は、品質判定対象であるワークＷとして、自動車のボディが使用される場合を示す。しかし、品質判定対象であるワークＷは、自動車のボディに限定されず、成形後の表面の品質判定を行うことが求められる任意の工業製品であってよい。

【0031】

３次元スキャナ１０１は、ワークＷの表面形状を測定し、その測定結果である３次元形状データをコンピュータ１０２に供給する。コンピュータ１０２には、測定されたワークＷの表面形状への縞模様の投影、投影縞模様の観察角度の変更及び投影角度の変更等の３次元画像処理が可能な所定のプログラムがインストールされている。コンピュータ１０２は、３次元スキャナ１０１から供給された３次元形状データを用いて、後述するワーク品質判定方法を実行する３次元画像処理を行うことによって、ワークＷの品質判定を行う。

【0032】

ワーク品質判定システム１の他の一例を図２Ｂに示す。図２Ｂに示すように、ワーク品質判定システム１は、ワークＷの表面に縞模様を投影する縞投影装置１０３と、ワークＷに投影された縞模様（投影縞模様）を撮影するカメラ１０４と、コンピュータ１０２と、を含んで構成される。

【0033】

縞投影装置１０３は、縞模様が形成された壁面であり、ワークＷの周囲に配置される。縞投影装置１０３からワークＷに向けて光が照射されると、縞投影装置１０３に形成された縞模様がワークＷの表面に投影される。このとき、縞投影装置１０３は、ワークＷの表面に対する投影縞模様の投影角度を異なる複数の角度に設定することができる。カメラ１０４は、ワークＷの表面に投影された投影縞模様を撮影し、撮影した投影縞模様の画像データをコンピュータ１０２に供給する。このとき、カメラ１０４は、視野を変更することによってワークＷを様々な角度から撮影することができる。これによって、カメラ１０４は、投影縞模様の観察角度を異なる複数の角度に設定することができる。コンピュータ１０２は、カメラ１０４から供給された画像データ（投影縞模様）を用いて、後述するワーク品質判定方法を実行する３次元画像処理を行うことによって、ワークＷの品質判定を行う。

【0034】

なお、縞投影装置１０３は、光源を備えない単なる壁であってもよい。ワークＷの周囲に設けられた壁に縞模様が形成されていれば、縞投影装置１０３からワークＷへ光を照射せずとも、ワークＷの表面には縞模様が映し出される。

【0035】

図２Ａに示す構成のワーク品質判定システム１では、コンピュータ１０２内のプロセッサ及びメモリが上述の縞投影部１１、観察角度設定部１２、縞投影角度設定部１３、基準縞模様作成部１４、品質判定部１５及び記憶部１６の機能を発揮する。図２Ｂに示す構成のワーク品質判定システム１では、縞投影装置１０３が縞投影部１１及び縞投影角度設定部１３として機能し、カメラ１０４が観察角度設定部１２として機能し、コンピュータ１０２内のプロセッサ及びメモリが基準縞模様作成部１４、品質判定部１５及び記憶部１６として機能する。

【0036】

［ワーク品質判定システム１の動作］
続いて、図３～図１２を参照して、ワーク品質判定システム１の動作について説明する。本実施形態に示すワーク品質判定システム１の動作は、図２Ａに示す構成により実現されるワーク品質判定システム１の動作を例示する。

【0037】

図３は、ワーク品質判定システム１の処理の流れを示すフローチャートである。図３を参照して、ステップＳ１において、３次元スキャナ１０１は、ワークＷの表面を測定することでワークＷの表面の３次元形状データを取得し、取得した３次元形状データをコンピュータ１０２に供給する。

【0038】

続いて、ステップＳ２において、コンピュータ１０２（縞投影部１１）は、３次元スキャナ１０１から供給された３次元形状データから、品質判定を行う判定対象面（ＣＡＤ面（ＣＡＤ：Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｄｅｓｉｇｎ））を作成する。ここでは、図４に示すように、自動車のボディの左ドア２００を判定対象面としている。図中に示す方向において、Ｔはボディの前後方向であり、Ｂはボディの幅方向であり、Ｈはボディの上下方向である。

【0039】

次に、ステップＳ３において、コンピュータ１０２（観察角度設定部１２）は、ステップＳ２で作成した判定対象面に対して、当該判定対象面を定量評価するための投影縞模様の観察角度を設定する（観察角度設定工程）。

【0040】

判定対象面に対する投影縞模様の観察角度の設定方法を、図５及び図６を参照して説明する。図５は、判定対象面である左ドア２００の正面図であり、図６は、判定対象面である左ドア２００の平面図である。

【0041】

まず、図５に示すように、コンピュータ１０２（観察角度設定部１２）は、判定対象面（左ドア２００）の表面において評価しようとする評価箇所Ｗａと、評価箇所Ｗａに含まれる評価点Ｅｐの座標値と、を選択する。評価箇所Ｗａの指定方法は、状況に応じて様々な方法を採用することができる。例えば、評価箇所Ｗａは、検査員の官能評価で任意に指定してもよいし、判定対象面（左ドア２００）の曲率解析（ガウス曲率）で凹凸をカラーマップ化し、凹凸変化の急激な部分を指定してもよい。また、事前のＣＡＥ（Ｃｏｍｐｕｔｅｒ Ａｉｄｅｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）解析で予め評価箇所Ｗａを定義しておいてもよい。

【0042】

続いて、コンピュータ１０２（観察角度設定部１２）は、まず、図６に示すように、評価点Ｅｐを通る水平断面線Ｘを設定し、その水平断面線Ｘに対して、判定対象面（左ドア２００）の曲率に対する正面Ｄ０を定義する。曲率に対する正面Ｄ０は、評価箇所Ｗａ上の水平断面線Ｘにおける評価点Ｅｐの接線に垂直な方向である。次に、コンピュータ１０２（観察角度設定部１２）は、その正面Ｄ０に対して水平方向に、ボディの前方側の所定角度＋θ１及びボディの後方側の所定角度－θ１を設定する。この所定角度は前方側と後方側とで同一角度に設定される。これによって、同一の評価箇所Ｗａに対して前方側と後方側の観察条件を揃えることができ、適切で高精度の品質判定を行うことができる。

【0043】

具体的な角度±θは、評価箇所Ｗａに発生している歪みを顕在化でき、ワークＷの使用者（自動車の所有者）の目線から現実的な角度に設定されることが好ましく、本実施形態では±７５°に設定されている。しかし、具体的な角度±θはワークＷの種類、評価箇所Ｗａの位置等によって異なるものであり、±７５°に限定されない。

【0044】

続いて、コンピュータ１０２（観察角度設定部１２）は、図５に示すように、判定対象面（左ドア２００）に対する高さ方向の位置を複数異ならせた角度を設定する。具体的には、評価箇所Ｗａの観察者の立ち位置の高さＨ１の角度、しゃがみ位置の高さＨ２の角度、及び座り位置の高さＨ３の角度である。

【0045】

投影縞模様の観察角度は、上記の前後方向の角度（±θ）と高さ方向の角度（高さＨ１，Ｈ２，Ｈ３）とを組み合わせることによって設定される。したがって、本実施形態の場合、観察角度は全部で６通り設定可能である。例えば、コンピュータ１０２（観察角度設定部１２）は、初期値を前方（＋７５°）及び立ち位置の高さＨ１の角度に設定し、角度変更のタイミング（後述するステップＳ１１）が到来する毎に、残りの５通りの角度の組み合わせ（前方＋高さＨ２、前方＋高さＨ３、後方＋高さＨ１、後方＋高さＨ２、後方＋高さＨ３）に順次変更する。これによって、評価箇所Ｗａに対する歪みが最も顕在化する観察角度を選択することができる。

【0046】

次に、ステップＳ４において、コンピュータ１０２（縞投影部１１）は、図７に示すように、ステップＳ２で作成した判定対象面に対して縞模様（投影縞模様３００）を投影する。縞模様の投影は、既存の３次元ＣＡＤソフトウェアにおけるゼブラ表示機能により実現することができる（縞模様投影工程）。

【0047】

続いて、ステップＳ５において、コンピュータ１０２（縞投影角度設定部１３）は、判定対象面（左ドア２００）の曲率から投影縞模様３００の縞投影角度を設定する（縞投影角度設定工程）。

【0048】

具体的には、まず、図８に示すように、判定対象面（左ドア２００）の曲率長手方向と曲率短手方向において、曲率が最大となる方向である曲率長手方向を決定する。次に、図９に示すように、判定対象面（左ドア２００）上の評価箇所Ｗａを通る曲率長手方向に沿う水平断面線Ｘに対して投影縞模様３００の線分が成す角度θ２を投影縞模様３００の縞投影角度として設定する。図８に示す本実施形態では、縞投影角度（θ２）の初期値として投影基準角度は１５５°に設定する。したがって、ステップＳ５では、コンピュータ１０２（縞投影部１１）は、最初の投影縞模様３００の縞投影角度（θ２）として１５５°を設定する。

【0049】

なお、コンピュータ１０２（縞投影部１１）は、角度変更のタイミング（後述するステップＳ９）が到来する毎に、投影縞模様３００の縞投影角度（θ２）を、投影基準角度（１５５°）から±方向に所定角度ずつ変更した複数段階に設定することができる。本実施形態では、投影縞模様３００の縞投影角度（θ２）を、初期値である投影基準角度（１５５°）に対して±３０°のレンジで±１０°ずつ変更することによって、１５５°、１６５°、１７５°、１８５°、１４５°、１３５°、１２５°の合計７通りに設定するように構成される。

【0050】

続いて、ステップＳ６において、コンピュータ１０２（基準縞模様作成部１４）は、図１０に示すように、判定対象面（左ドア２００）の評価箇所Ｗａにおける投影縞模様３００をスムージングすることによって、基準縞模様３０１を作成する（基準縞模様作成工程）。

【0051】

基準縞模様３０１は、投影縞模様３００に対して、ワークＷ表面の歪みが実質的にキャンセルされた曲線として作成される。基準縞模様３０１は、実測線である投影縞模様３００を使用して作成されるため、コンピュータ１０２（基準縞模様作成部１４）は、ワークＷの基準形状データ等の別途の形状データを必要とせずに基準縞模様３０１を作成可能である。

【0052】

続いて、ステップＳ７において、コンピュータ１０２（品質判定部１５）は、観察角度及び縞投影角度の初期値における投影縞模様３００と基準縞模様３０１とを比較する。具体的には、コンピュータ１０２（品質判定部１５）は、評価箇所Ｗａにおける投影縞模様３００と基準縞模様３０１との差分である投影縞模様３００の歪みを算出する。

【0053】

投影縞模様３００の歪みは、評価箇所Ｗａにおいて投影縞模様３００と基準縞模様３０１とが成す角度及び振幅から、以下の式によって求められる。
歪み＝角度×振幅

【0054】

投影縞模様３００と基準縞模様３０１とが成す角度は、次のように定義される。まず、図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、基準縞模様３０１上から任意の評価点を選択し、これを基準評価点Ａと定義する。次に、基準評価点Ａから、基準縞模様３０１に対して垂直な法線を引き、この法線と投影縞模様３００との交点を基準評価点Ａに対応する現物評価点Ｂと定義する。次に、基準評価点Ａにおける基準縞模様３０１の接ベクトルＡと、現物評価点Ｂにおける投影縞模様３００の接ベクトルＢとを算出し、これらベクトルＡとＢの成す角度±θ３を、投影縞模様３００と基準縞模様３０１とが成す角度と定義する。

【0055】

コンピュータ１０２（品質判定部１５）は、投影縞模様３００と基準縞模様３０１とが成す角度±θ３を、複数の評価点についてそれぞれ算出する。次に、コンピュータ１０２（品質判定部１５）は、算出した角度±θ３の絶対値が所定の角度以上となる範囲を抽出する。本実施形態では、所定の角度は５°に設定されている。次に、コンピュータ１０２（品質判定部１５）は、図１２に示すように、投影縞模様３００上において、算出した角度±θ３の絶対値が所定の角度以上となる評価点が連続している範囲を１つのグループに設定する。図１２には、グループ１～３が示されている。

【0056】

振幅は、基準評価点Ａと、この基準評価点Ａに対応する現物評価点Ｂとの間の法線の長さによって求められる。図１１Ａに示すように、基準縞模様３０１に対して投影縞模様３００が下方にずれている場合、選択された基準評価点Ａと現物評価点Ｂとの間の法線は「－方向」であると定義する。図１１Ｂに示すように、基準縞模様３０１に対して投影縞模様３００が上方にずれている場合、選択された基準評価点Ａと現物評価点Ｂとの間の法線は「＋方向」であると定義する。

【0057】

上記のように、投影縞模様３００と基準縞模様３０１とが成す角度は±方向に変化するため、コンピュータ１０２（品質判定部１５）は、上記グループのそれぞれについて、以下の式によって振幅を算出する。
振幅＝｛（－方向の最大値）＋（＋方向の最大値）｝÷２

【0058】

次に、コンピュータ１０２（品質判定部１５）は、各グループにおいてそれぞれ算出した角度の最大値と振幅の最大値とから、各グループのそれぞれの歪みを上記の式（角度×振幅）によって算出する。算出された歪みの値は、記憶部１６に記憶される。

【0059】

コンピュータ１０２（品質判定部１５）は、一つの評価箇所Ｗａにおける歪みの算出を、複数の異なる各観察角度及び複数の異なる各縞投影角度についてそれぞれ実行する。したがって、続いて、ステップＳ８において、コンピュータ１０２（品質判定部１５）は、投影縞模様３００の縞投影角度について、投影基準角度（１５５°）から±３０°のレンジの全ての縞投影角度における投影縞模様３００と基準縞模様３０１との比較が完了したかどうかを判別する。ここでは、縞投影角度は初期値の投影基準角度（１５５°）に設定されているためステップＳ８はＮＯであり、処理はステップＳ９に移行する。

【0060】

ステップＳ９において、コンピュータ１０２（品質判定部１５）は、縞投影角度を、初期値である投影基準角度（１５５°）から、例えば＋１０°とした角度（１６５°）に変更する。その後、コンピュータ１０２（品質判定部１５）は、上記のステップＳ５からステップＳ８までの処理を繰り返す。投影基準角度（１５５°）から±３０°のレンジで±１０°ずつ変更した７通り全ての縞投影角度について、上記のステップＳ５からステップＳ７までの処理が完了すると、ステップＳ８はＹＥＳとなり、処理はステップＳ１０に移行する。

【0061】

続いて、ステップＳ１０において、コンピュータ１０２（品質判定部１５）は、判定対象面の評価箇所Ｗａについて、他の観察角度はないかどうか、すなわち、全ての観察角度における投影縞模様３００と基準縞模様３０１との比較が完了したかどうかを判別する。ここでは、観察角度は初期値の前方＋７５°及び立ち位置の高さＨ１の角度に設定されているためステップＳ１０はＮＯであり、処理はステップＳ１１に移行する。

【0062】

ステップＳ１１において、コンピュータ１０２（品質判定部１５）は、観察角度を、初期値である前方＋７５°及び立ち位置の高さＨ１の角度から、例えば前方＋７５°及びしゃがみ位置の高さＨ２の角度に変更する。その後、コンピュータ１０２（品質判定部１５）は、上記のステップＳ３からステップＳ１０までの処理を繰り返す。６通り全ての観察角度について、上記のステップＳ３からステップＳ８までの処理が完了すると、ステップＳ１０はＹＥＳとなり、処理はステップＳ１２に移行する。

【0063】

ステップＳ１２において、コンピュータ１０２（品質判定部１５）は、縞投影角度及び観察角度のそれぞれのレンジ内における比較結果から、判定対象面の評価箇所Ｗａにおける品質判定を行う（品質判定工程）。

【0064】

すなわち、コンピュータ１０２（品質判定部１５）は、縞投影角度及び観察角度のそれぞれのレンジ内においてグルーブ毎に算出した歪みの値を比較し、そのうちの最大の歪みの値を代表値として、ワークＷの評価箇所Ｗａの品質の良否を判定する。品質の良否の判断は、代表値とした歪みの値を閾値と比較し、歪みの値が閾値を超える場合に品質不良であると判別することによって行うことができる。

【0065】

ステップＳ１２における品質判定が終了すると、品質判定処理は終了する。

【0066】

以上説明したワーク品質判定システム１によれば、以下のような効果を奏する。

【0067】

ワーク品質判定システム１において、観察角度設定部１２は、ワークＷに投影した投影縞模様３００を観察する観察角度を設定し、縞投影角度設定部１３は、設定された観察角度において投影縞模様３００の縞投影角度を設定し、基準縞模様作成部１４は、設定された縞投影角度における投影縞模様３００から基準縞模様３０１を作成する。そして、品質判定部１５は、縞投影角度において投影縞模様３００と基準縞模様３０１との差分を算出するとともに、その差分に基づいて品質判定を行う。この構成によれば、ワークＷに投影した投影縞模様３００から基準縞模様３０１を作成するので、ワークＷの基準形状データを必要とせずに、ワークＷ表面に歪みが発生しているか否かを自動的に判定することができる。投影縞模様３００から基準縞模様３０１を生成するため、実物の見え方を基準にした評価を行うことができる。ワークＷに投影した投影縞模様３００の観察角度及び各観察角度において投影縞模様３００の縞投影角度を設定するため、様々な角度によってワークＷ表面の定量評価が可能となり、評価結果にバラつきが発生することのない高精度の品質判定を行うことができる。

【0068】

上記のワーク品質判定システム１において、縞投影角度は、ワークＷの曲率長手方向を投影基準角度とし、品質判定部１５は、縞投影角度について投影基準角度から複数の角度を変更して品質判定を行う。この構成によれば、ワークＷの曲率長手方向を基準として縞投影角度を設定するため、特に判定対象面が狭い曲面である場合に安定した結果が得られる。これによって、汎用性の高いワーク品質判定システム１を提供することができる。

【0069】

上記のワーク品質判定システム１において、投影縞模様３００と基準縞模様３０１との差分は、投影縞模様３００と基準縞模様３０１とが成す角度と振幅である。この構成によれば、投影縞模様３００と基準縞模様３０１とが成す角度及び振幅を求めることで差分を算出するので、投影縞模様３００に対して基準縞模様３０１をスライドさせる等の煩雑な工程が不要である。そのため、より簡易且つ迅速な品質判定を行うことができる。

【0070】

以上説明したワーク品質判定方法によれば、上記のワーク品質判定システム１と同様の効果を奏する。

【符号の説明】

【0071】

１ ワーク品質判定システム
１２ 観察角度設定部
１３ 縞投影角度設定部
１４ 基準縞模様作成部
１５ 品質判定部
３００ 投影縞模様
３０１ 基準縞模様
Ｗ ワーク

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11A】

【図11B】

【図12】