(57)【要約】【課題】精度の高い検査が可能なレーザ肉盛り加工部品の検査方法を提供することを課題とする。【解決手段】穴の内壁にレーザ肉盛り加工が行われたレーザ肉盛り加工部品の検査方法であって、前記穴に光を反射する反射部材を挿入する工程と、前記反射部材が挿入された穴に光を照射する工程と、前記光を照射する工程の後、撮像部により前記穴を撮像する工程と、を有するレーザ肉盛り加工部品の検査方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
穴の内壁にレーザ肉盛り加工が行われたレーザ肉盛り加工部品の検査方法であって、
前記穴に光を反射する反射部材を挿入する工程と、
前記反射部材が挿入された穴に光を照射する工程と、
前記光を照射する工程の後、撮像部により前記穴を撮像する工程と、を有するレーザ肉盛り加工部品の検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレーザ肉盛り加工部品の検査方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
内燃機関のシリンダヘッドなどの部品ではレーザ肉盛り加工が行われる。例えばアルミニウム（Ａｌ）合金製のシリンダヘッドに銅（Ｃｕ）合金など異なる材料をレーザクラッド加工などで接合し、バルブシートを形成する。カメラを用いて部品を撮像することで肉盛り層の検査を行う（例えば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１９００２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
撮像のために光源から部品に光を照射する。しかし、穴の奥に十分な光を照射することは難しく、鮮明に撮像することが困難なことがある。この結果、精度の高い検査が難しくなる。そこで、精度の高い検査が可能なレーザ肉盛り加工部品の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】
【０００５】
上記目的は、穴の内壁にレーザ肉盛り加工が行われたレーザ肉盛り加工部品の検査方法であって、前記穴に光を反射する反射部材を挿入する工程と、前記反射部材が挿入された穴に光を照射する工程と、前記光を照射する工程の後、撮像部により前記穴を撮像する工程と、を有するレーザ肉盛り加工部品の検査方法によって達成できる。
【発明の効果】
【０００６】
精度の高い検査が可能なレーザ肉盛り加工部品の検査方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１（ａ）および図１（ｂ）は検査装置を例示する模式図である。
【図２】図２は反射ピン付近の拡大図である。
【図３】図３（ａ）および図３（ｂ）は反射ピンの例を示す図である。
【図４】図４（ａ）および図４（ｂ）は反射ピンの例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、図面を参照して本実施形態の検査方法について説明する。図１（ａ）および図１（ｂ）は検査装置を例示する模式図である。図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、検査対象はレーザ肉盛り加工後のシリンダヘッド１０である。
【０００９】
シリンダヘッド１０は例えばＡｌなどの金属で形成されている。シリンダヘッド１０の穴１２は吸気ポートまたは排気ポートとして機能する。穴１２の壁面にはレーザ肉盛り加工が行われる。例えばＣｕなどの金属粉を供給し、レーザ光を照射することで、バルブシートが形成される。検査装置は肉盛り加工部分を撮影し、画像に基づいて欠陥などがないか調べる。
【００１０】
図１（ｂ）に示すように、検査装置１００は、支柱２０、着脱装置２２、カメラ２４、照明２６、反射ピン３０（反射部材）、および制御部４０を備える。
【００１１】
着脱装置２２およびカメラ２４はそれぞれアームを介して支柱２０に連結されて、上下および水平方向に移動可能である。
【００１２】
図１（ａ）に示すように、着脱装置２２の先端部は反射ピン３０のクランプ部に挿入可能である。着脱装置２２を用いて反射ピン３０をシリンダヘッド１０の穴１２に装着する。
【００１３】
カメラ２４は例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラであり、制御部４０に接続されている。制御部４０は例えばコンピュータでありカメラ２４が撮像する画像に基づいて、シリンダヘッド１０の肉盛り加工の良否判定を行う。また、制御部４０は着脱装置２２およびカメラ２４の位置を制御してもよい。
【００１４】
図１（ｂ）に示すように、照明２６は例えばドーム型であり、シリンダヘッド１０を覆う。例えば照明２６の内壁全体からシリンダヘッド１０に向けて光が照射される。照明２６には、照明２６を貫通する穴２８が設けられている。シリンダヘッド１０は、穴１２、穴２８およびカメラ２４が直線で結ばれるように配置される。なお、反射ピン３０をシリンダヘッド１０に着脱する際は、照明２６を取り外すことができる。
【００１５】
図２は反射ピン３０付近の拡大図である。図２に示すように、反射ピン３０は先細りのテーパ形状を有する。穴１２の奥から出口側にかけて反射ピン３０の先端部３４および基端部３６が配置される。先端部３４および基端部３６はそれぞれ円柱形状を有する。
【００１６】
反射ピン３０はシリンダヘッド１０の穴１２および１４に挿入されている。穴１４はバルブが配置される部分であり、穴１２に接続している。反射ピン３０の先端部３４が穴１４に挿入されることで、反射ピン３０が固定される。反射ピン３０の軸線は穴１２および１４の軸線に一致する。反射ピン３０の最大の直径は穴１２の最小の直径よりも小さい。
【００１７】
基端部３６は先端部３４より太く、穴１２の内壁に接触せず、かつ内壁に対向する。反射ピン３０のうち穴１２の出口側の表面にはクランプ部３２が設けられている。クランプ部３２に着脱装置２２を挿入することができる。反射ピン３０は金属製でもプラスチック製でもよく、表面の光の反射率がシリンダヘッド１０の反射率よりも高い。
【００１８】
次に検査について説明する。まず図１（ａ）に示すように、レーザ肉盛り加工後のシリンダヘッド１０を支柱２０付近に配置する。着脱装置２２を用いて、反射ピン３０をシリンダヘッド１０の穴１２に配置する。着脱装置２２をシリンダヘッド１０から遠ざけ、照明２６をシリンダヘッド１０にかぶせる。このとき、照明２６の穴２８と穴１２とが同一直線上になるように、照明２６を配置する。さらに、穴１２および穴２８と同一直線上にカメラ２４を配置する。
【００１９】
照明２６からシリンダヘッド１０に向けて光を照射する。照明２６からの光は反射ピン３０で反射され、穴１２の内部を照らす。照明２６の点灯後、カメラ２４で穴１２の画像を撮像する。制御部４０はカメラ２４から画像を取り込み、画像に基づいてレーザ肉盛り加工部分の良否判定を行う。
【００２０】
以上、本実施形態によれば、レーザ肉盛り加工が行われた穴１２に反射ピン３０を挿入し、照明２６から光を照射し、カメラ２４で穴１２の肉盛り部分を撮像する。反射ピン３０が照明２６から照射される光を反射するため、反射ピン３０を用いない場合に比べて、穴１２の奥まで光が届きやすい。図２に示す穴１２の出口付近の内壁１２ａは照明２６の光で照らされる。奥の内壁１２ｂには照明２６の光が届きにくいが、反射ピン３０で反射された光で照らされる。したがって輝度が高くなり、カメラ２４は鮮明な画像を撮像することができる。制御部４０は当該画像に基づいて検査を行うため、検査の精度が向上する。
【００２１】
クランプ部３２に着脱装置２２を差し込むことで、反射ピン３０の着脱が可能である。また基端部３６に冶具を接触させなくてよいため、基端部３６の表面が傷つきにくい。
【００２２】
反射ピン３０の材料は金属でも絶縁体でもよく、照明２６の光に対して高い反射率を有するものであればよい。特に反射率がシリンダヘッド１０よりも高いことが好ましい。
【００２３】
図３（ａ）から図４（ｂ）は反射ピンの例を示す図である。図３（ａ）の反射ピン３０は図１（ａ）から図２に示したものと同じであり、円柱型の基端部３６を有する。図３（ｂ）に示す反射ピン３０ａは基端部３６ａを有する。基端部３６ａはドーム型であり、外側に湾曲した曲面を含む。図４（ａ）に示す反射ピン３０ｂは基端部３６ｂを有する。基端部３６ｂは先端部３４に向けて広がるような斜面である。図４（ｂ）に示す反射ピン３０ｃは基端部３６ｃを有する。基端部３６ｃはくびれ型であり、内側に窪んだ曲面を含む。
【００２４】
穴１２の内壁は複数の角度を有して曲がっている。基端部３６ａ〜３６ｃにより角度をつけて光を反射させることで、穴１２の内側をより明るく照らすことができる。なお、反射ピンの形状は図３（ａ）から図４（ｂ）に示したものに限定されず、穴１２の形状などに応じて適切なものとすればよい。また反射ピンの直径および長さなどは穴１２の大きさに応じて変更すればよい。ドーム型の照明２６から光を照射することで乱反射光が発生し、穴１２を均一に照らすことができる。照明２６はドーム型でなくてもよい。
【００２５】
以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【符号の説明】
【００２６】
１０                            シリンダヘッド
１２、１４、２８                穴
１２ａ、１２ｂ                  内壁
２０                            支柱
２２                            着脱装置
２４                            カメラ
２６                            照明
３０、３０ａ〜３０ｃ            反射ピン（反射部材）
３２                            クランプ部
３４                            先端部
３６、３６ａ〜３６ｃ            基端部
４０                            制御部
１００                          検査装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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