(57)【要約】【課題】空孔内部の欠陥の有無を簡単に検査することが可能な空孔検査方法および装置を提供する。【解決手段】検査対象品１２における空孔１４の入口１４ａに接続した送風機１６から、該入口１４ａに一定速度で風を送り込む。空孔１４の出口１４ｂ側に配設した風速センサ２２で検出した各位置の風速の検出値が、アンプ３０およびＡ／Ｄ変換器３２を介して比較演算装置３４に入力される。比較演算装置３４では、記憶装置３６に予め記憶されている良品で検査した風速の基準値と、検査対象品１２で検査した風速の検出値とを比較し、両者が略同じであれば欠陥が存在していないものと判断する。しかるに、基準値と検出値とが異なっていれば、空孔１４の内部に欠陥があるものと判断する。【選択図】図１
2006046952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
空孔(14)を有する物品(12)の空孔検査方法であって、
前記物品(12)の空孔(14)における一方の開口部(14a)から一定の風を送り込み、
前記空孔(14)における他方の開口部(14b)から吹き出される風に関する情報を検出手段(22)で検出し、
前記検出手段(22)で検出した情報の検出値と、判断基準となる基準値とを比較することで、空孔内部の欠陥の有無を判断するようにした
ことを特徴とする空孔検査方法。
【請求項２】
前記検出手段(22)を、他方の開口部(14b)から吹き出される風を横切る方向に走査して、該他方の開口部(14b)の位置により変化する情報の分布を検出するようにした請求項１記載の空孔検査方法。
【請求項３】
前記他方の開口部(14b)に近接して、複数の前記検出手段(22)を異なる位置に配置し、これら検出手段(22)から他方の開口部(14b)の位置により変化する情報の分布を検出するようにした請求項１記載の空孔検査方法。
【請求項４】
空孔(14)を有する物品(12)の空孔検査方法であって、
前記物品(12)の空孔(14)における一方の開口部(14a)から一定の風を吸い込み、
前記空孔(14)の前記一方の開口部(14a)から吸い込まれる風に関する情報を検出手段(22)で検出し、
前記検出手段(22)で検出した情報の検出値と、判断基準となる基準値とを比較することで、空孔内部の欠陥の有無を判断するようにした
ことを特徴とする空孔検査方法。
【請求項５】
前記情報は、風速、風量または風圧の何れかである請求項１〜４の何れかに記載の空孔検査方法。
【請求項６】
空孔(14)を有する物品(12)の空孔検査装置であって、
前記物品(12)の空孔(14)における一方の開口部(14a)から空孔内部に一定の風を送り込む送風手段(16)と、
前記空孔(14)における他方の開口部(14b)に近接して配置され、該他方の開口部(14b)から吹き出される風に関する情報を検出する検出手段(22)と、
前記検出手段(22)で検出された情報の検出値を、予め記憶された基準値と比較して欠陥の有無を判断する比較判断手段(34)とから構成した
ことを特徴とする空孔検査装置。
【請求項７】
空孔(14)を有する物品(12)の空孔検査装置であって、
前記物品(12)の空孔(14)における一方の開口部(14a)から空孔内部に一定の風を吸い込ませる吸引手段(44)と、
前記空孔(14)の前記一方の開口部(14a)に近接して配置され、該一方の開口部(14a)から吸い込まれる風に関する情報を検出する検出手段(22)と、
前記検出手段(22)で検出された情報の検出値を、予め記憶された基準値と比較して欠陥の有無を判断する比較判断手段(34)とから構成した
ことを特徴とする空孔検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、空孔を有する鋳造品等の物品における空孔内部の欠陥を検査するための空孔検査方法および装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、自動車等の吸・排気のマニホールドのように空孔を有する物品、特に鋳造品は、空孔内部に閉塞、狭窄、バリ等の欠陥が存在すると、気体の良好な流通が阻害されるため、該欠陥の有無の検査を実施する必要がある。前記空孔が直線状であれば、目視での検査が可能であるが、途中で屈曲している複雑形状の場合には目視での検査は困難であった。そこで、空孔における一方の開口部から光や音波を入射し、他方の開口部から射出する光量や音量を検出することで欠陥の有無を判断したり、または管内部からの透過赤外線量を管外部の赤外線検出器で検出することで欠陥の有無を判断する検査方法が提案がなされている(例えば、特許文献１参照)。
【特許文献１】特開昭６１−１２０９５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、光や音波を用いる場合は、空孔が複雑状態であれば光量の減衰が大きく、また音量も大きく低下するため、射出された光量や音量のレベルが、欠陥の有無の判断を正常に行ない得るものでなくなることがある。また、透過赤外線量を検出する方法では、空孔の全長に亘って検査する必要があるため、時間が掛かる難点が指摘される。
【０００４】
すなわちこの発明は、従来の技術に係る前記課題に鑑み、これを好適に解決するべく提案されたものであって、空孔内部の欠陥の有無を簡単に検査することが可能な空孔検査方法および装置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】
前記課題を克服し、所期の目的を好適に達成するため、本発明に係る空孔検査方法は、
空孔を有する物品の空孔検査方法であって、
前記物品の空孔における一方の開口部から一定の風を送り込み、
前記空孔における他方の開口部から吹き出される風に関する情報を検出手段で検出し、
前記検出手段で検出した情報の検出値と、判断基準となる基準値とを比較することで、空孔内部の欠陥の有無を判断するようにしたことを特徴とする。
【０００６】
前記課題を克服し、所期の目的を好適に達成するため、本願の別の発明に係る空孔検査方法は、
空孔を有する物品の空孔検査方法であって、
前記物品の空孔における一方の開口部から一定の風を吸い込み、
前記空孔の前記一方の開口部から吸い込まれる風に関する情報を検出手段で検出し、
前記検出手段で検出した情報の検出値と、判断基準となる基準値とを比較することで、空孔内部の欠陥の有無を判断するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
前記課題を克服し、所期の目的を好適に達成するため、本願の別の発明に係る空孔検査装置は、
空孔を有する物品の空孔検査装置であって、
前記物品の空孔における一方の開口部から空孔内部に一定の風を送り込む送風手段と、
前記空孔における他方の開口部に近接して配置され、該他方の開口部から吹き出される風に関する情報を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出された情報の検出値を、予め記憶された基準値と比較して欠陥の有無を判断する比較判断手段とから構成したことを特徴とする。
【０００８】
前記課題を克服し、所期の目的を好適に達成するため、本願の更に別の発明に係る空孔検査装置は、
空孔を有する物品の空孔検査装置であって、
前記物品の空孔における一方の開口部から空孔内部に一定の風を吸い込ませる吸引手段と、
前記空孔の前記一方の開口部に近接して配置され、該一方の開口部から吸い込まれる風に関する情報を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出された情報の検出値を、予め記憶された基準値と比較して欠陥の有無を判断する比較判断手段とから構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係る空孔検査方法および装置によれば、簡単な構成で空孔内部の欠陥の有無を短時間で検査することができる。また、一方の開口部から吹き込まれて他方の開口部から吹き出される風に関する情報、あるいは一方の開口部から吸い込まれる風に関する情報を、検出手段を走査したり複数の検出手段で検出するようにすることで、検査精度を向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
次に、本発明に係る空孔検査方法および装置につき、好適な実施例を挙げて、添付図面を参照しながら以下説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は、実施例１に係る空孔検査装置を示すものであって、該空孔検査装置１０は、検査対象となるマニホールド等の鋳造品(物品)１２に設けられた空孔１４の一方の開口部(以後、入口と称す)１４ａに連通するよう接続されて、一定の風を送り込む送風機(送風手段)１６を備える。この送風機１６は、パーソナルコンピュータ等の統合制御装置１８により、コントローラ２０を介して一定の回転速度となるよう回転制御され、空孔内部に一定の速度で風を送り込むよう構成される。また空孔１４の他方の開口部(以後、出口と称す)１４ｂには、検出手段としての風速センサ２２が近接して配設され、出口１４ｂから吹き出される風の情報としての風速を検出し得るようになっている。この風速センサ２２は、出口１４ｂから吹き出される風を横切るＸ−Ｙ方向に移動可能に移動装置２４に配設され、該移動装置２４に接続するエンコーダ２６で検出される位置情報が、位置制御手段２８に入力されるよう構成される。そして、前記統合制御装置１８は、位置制御手段２８を介して移動装置２４を作動制御することで、前記風速センサ２２を、出口１４ｂから吹き出される風を横切る方向に走査して(図２参照)、異なる位置により変化する風速の分布を検出し得るようにしてある。
【００１２】
前記風速センサ２２としては、例えば図３に示す如く、風速検出サーミスタ２２ａと温度補償サーミスタ２２ｂとを備えたものが好適に用いられる。風速検出サーミスタ２２ａは、自動平衡ブリッジ回路に接続され、通電により所定温度(例えば１５０℃程度)に自己加熱されるよう構成され、該風速検出サーミスタ２２ａに風が当たることで温度低下を生じた際に、元の温度に戻すために印加される電圧偏差を風速信号として取り出すことで、風速を検出するようになっている。また温度補償サーミスタ２２ｂは、自己加熱させずに風温を検出するよう構成され、該検出温度に応じて回路上で風速信号の温度補償を行なうことで、気温の変化に対応し得るようにしてある。
【００１３】
前記風速センサ２２で検出された風速の検出値(信号)は、図１に示す如く、アンプ３０およびＡ／Ｄ変換器３２を介して比較演算装置(比較判断手段)３４に入力されるようになっている。また前記統合制御装置１８は、前記風速センサ２２での検出値の良否判断を行なう際の基準値のデータが記憶される記憶装置３６を備え、前記比較演算装置３４では、風速センサ２２で検出された検出値と、記憶装置３６に予め記憶されている基準値とを比較して、前記空孔１４の内部における欠陥の有無を判断するよう構成されている。なお、前記基準値は、検査対象となる鋳造品１２と同一形状で、空孔内部に欠陥のない良品を用いて実際に検出した風速の分布の値である。
【００１４】
〔実施例１の作用〕
次に、実施例１に係る空孔検査装置の作用につき、空孔検査方法との関係で説明する。鋳造品１２の検査を行なうのに先立ち、前記基準値を求めて記憶装置３６に記憶させる。すなわち、検査対象となる鋳造品(以後、作用の説明では検査対象品と称す)１２と同一形状で空孔１４の内部に欠陥のない良品を、検査対象品１２を検査する場合と同じように空孔検査装置１０にセットし、前記送風機１６から一定速度の風を空孔１４の入口１４ａから送り込むと共に、出口側に配設した風速センサ２２をＸ−Ｙ方向に走査する。そして、風速センサ２２で検出された各位置の風速の検出値を、前記記憶装置３６に基準値として記憶する。良品の場合、出口１４ｂにおける風速の分布は、図４に示す如く、出口中央で最も風速が速く、左右に向かうにつれて遅くなる。すなわち、中央が頂部となる山形の分布となる。なお、図４に示すデータは、図２に示すように、出口１４ｂにおける上下方向の略中央部において風速センサ２２をＸ方向(左右方向)にのみ走査した場合である。
【００１５】
次に、検査対象品１２の検査を行なう。すなわち、検査対象品１２における空孔１４の入口１４ａに接続した送風機１６から該入口１４ａに一定速度で風を送り込む。また空孔１４の出口１４ｂからの風が接触する位置に風速検出サーミスタ２２ａおよび温度補償サーミスタ２２ｂを臨ませた風速センサ２２を、移動装置２４を作動制御することでＸ−Ｙ方向に走査する(基準値を求める場合と同様にＸ方向へのみの走査)。空孔１４に送り込まれた風は、空孔１４の内壁面に接触しつつ流れ、出口１４ｂから吹き出される。このとき、出口１４ｂから吹き出される風が風速センサ２２の風速検出サーミスタ２２ａに接触することで冷され、該サーミスタ２２ａの温度を一定とするために印加された電圧偏差から風速信号(検出値)が取り出されて、この信号がアンプ３０およびＡ／Ｄ変換器３２を介して前記比較演算装置３４に入力される。
【００１６】
前記比較演算装置３４では、前記記憶装置３６に予め記憶されている良品で検査した風速の基準値と、検査対象品１２で検査した風速の検出値とを比較し、両者が略同じであれば欠陥が存在していないものと判断する。しかるに、基準値と検出値とが異なっていれば、空孔１４の内部に欠陥があるものと判断する。例えば、空孔１４の左側の部分に欠陥がある場合、出口１４ｂでの風速の分布は、図４に示す如く、欠陥が存在する出口中央より左側での風速が遅く、最も速い頂部が中央より右側に変移した山形となる。また風速の最高値も、基準値より速くなる。これに対して、空孔１４の右側の部分に欠陥がある場合、出口１４ｂでの風速の分布は、図４に示す如く、欠陥が存在する出口中央より右側での風速が遅く、最も速い頂部が中央より左側に変移した山形となる。また風速の最高値も、基準値よりも速くなる。このように、空孔１４の内部に欠陥がある場合には、基準値と検出値との間に差を生じ、これによって欠陥の有無を確実に判断することができる。すなわち、空孔１４の途中から外部に風が漏れない限り、光や音波のように入口１４ａから出口１４ｂまでの間で量が大きく変化することはないから、欠陥の有無の判断を簡単かつ確実に行ない得る。しかも、出口１４ｂから吹き出される風の速度を検出するだけであるから、短時間で検査を完了することが可能である。更に、風速センサ２２を走査して出口１４ｂの各位置での風速の分布を検出するから、精度のよい検査が達成される。
【００１７】
〔実施例１の変更例〕
実施例１では、１基の風速センサを走査する場合で説明したが、複数の風速センサを異なる位置においてＸ方向、Ｙ方向あるいはＸ−Ｙの両方向に走査するよう構成したものであってもよい。または、１基の風速センサを出口に対して渦巻き状に走査させることもできる。更に、出口から吹き出される風の情報としては、風速に限定されるものでなく、風量または風圧であってもよく、該風量または風圧を検出可能な検出手段を走査させればよい。なお、空孔の入口と送風機との間に直管を設け、安定した風を入口から吹き込むようにする構成を採用し得る。また送風手段としては、ファンモータやブロワー等、各種のものを使用することができる。
【００１８】
更に、検査対象となる物品としては、鋳造品に限定されるものではなく、例えばＳＵＳ板金等により形成された物等、他の形成方法で形成されたものであってもよく、空孔を有するものであれば何れのものであってもよい。また、空孔は１つでなく、複数であってもよく、またエキゾーストマニホールドのように空孔が物品内部でタコ足分岐しているものであってもよい。
【実施例２】
【００１９】
図５は、実施例２に係る空孔検査装置を示すものであって、その基本的な構成は実施例１と同じであるが、風速センサを走査しない点で異なっているから、異なる部分についてのみ説明する。また、実施例１と同一の部材には同じ符号を付して示す。
【００２０】
すなわち、実施例２に係る空孔検査装置４０は、図６に示す如く、検査対象となる鋳造品１２の出口１４ｂに近接して、左右に離間する２箇所に、風速センサ２２が夫々固定配置される。各風速センサ２２は、実施例１で説明したものと同じであって、その風速検出サーミスタ２２ａが、出口１４ｂの上下方向の略中央部に臨んで風が接触するように位置決めされている。そして、各風速センサ２２で検出された風速の検出値(信号)は、図５に示す如く、アンプ３０およびＡ／Ｄ変換器３２を介して比較演算装置３４に入力され、該比較演算装置３４で基準値と比較して欠陥の有無が判断されるようになっている。
【００２１】
〔実施例２の作用〕
次に、実施例２に係る空孔検査装置の作用につき、空孔検査方法との関係で説明する。鋳造品１２の検査を行なうのに先立ち、前記基準値を求めて記憶装置３６に記憶させる。すなわち、検査対象となる鋳造品(以後、作用の説明では検査対象品と称す)１２と同一形状で空孔１４の内部に欠陥のない良品を、検査対象品１２を検査する場合と同じように空孔検査装置４０にセットし、前記送風機１６から一定速度の風を空孔１４の入口１４ａから送り込み、各風速センサ２２で検出された各位置の風速の検出値を、前記記憶装置３６に基準値として記憶する。良品の場合、出口１４ｂにおける風速の分布は、図７に示す如く、出口１４ｂの左右で略同じとなる。
【００２２】
次に、検査対象品１２の検査を行なう。すなわち、検査対象品１２における空孔１４の入口１４ａに接続した送風機１６から該入口１４ａに一定速度で風を送り込むことで、各風速センサ２２で検出された各位置の風速の検出値が、アンプ３０およびＡ／Ｄ変換器３２を介して前記比較演算装置３４に夫々入力される。比較演算装置３４では、前記記憶装置３６に予め記憶されている良品で検査した風速の基準値と、検査対象品１２で検査した風速の検出値とを比較し、両者が略同じであれば欠陥が存在していないものと判断する。しかるに、基準値と検出値とが異なっていれば、空孔１４の内部に欠陥があるものと判断する。例えば、空孔１４の左側の部分に欠陥がある場合、出口１４ｂでの風速の分布は、図７に示す如く、欠陥が存在する出口中央より左側での風速が遅く、右側が速くなる。これに対して、空孔１４の右側の部分に欠陥がある場合、出口１４ｂでの風速の分布は、図７に示す如く、欠陥が存在する出口中央より右側での風速が遅く、左側が速くなる。このように、空孔１４の内部に欠陥がある場合には、基準値と検出値との間に差を生じ、これによって欠陥の有無を確実に判断することができる。
【００２３】
また、例えば空孔１４の左右の内部に同様の欠陥がある場合は、左右の風速が略同一となることがあるが、その場合であっても、基準値に対しては変化するから、欠陥の有無を確実に判断することができる。そして、実施例２の場合も、実施例１と同様の作用効果を奏する。
【００２４】
〔実施例２の変更例〕
実施例２では、２基の風速センサを配置する場合で説明したが、その数は３基以上であってもよく、またその配設箇所も任意に設定することができる。また、前記実施例１の変更例と同様の変更例を採用し得る。
【００２５】
〔別実施例〕
前述した実施例１および２では、空孔１４の出口１４ｂから吹き出される風の情報を検出して欠陥の有無を判断していたが、空孔１４の入口１４ａから吸い込まれる風の情報を検出して欠陥の有無を判断するようにしてもよい。すなわち、図８に示す別実施例に係る空孔検査装置４２では、吸引機(吸引手段)４４を鋳造品１２における空孔１４の出口１４ｂに接続し、該吸引機４４をコントローラ２０を介して統合制御装置１８で制御して、一定の風速で風が入口１４ａから空孔内部に吸い込まれるようにする。また、実施例１と同じくＸ−Ｙ方向に移動可能な風速センサ２２を空孔１４の入口１４ａに近接して配設し、該入口１４ａから空孔内部に吸い込まれる風の速度を検出するように構成する。
【００２６】
すなわち、空孔１４の内部に欠陥がある場合、実施例１および２で説明した如く、出口１４ｂから吹き出される風に影響を与えるが、入口１４ａから吸い込まれる風にも影響を与える。従って、別実施例のように入口１４ａから吸い込まれる風の速度(情報)を検出することで、実施例１および２と同様に欠陥の有無を確実に判断することができる。なお、その他の構成については実施例１と同じであるので、同一部材には同じ符号を付して示す。また吸引機４４としては、ファンモータやブロワ等の各種の手段を用いることができ、該ファンモータやブロワであればその吸引側を出口１４ｂに接続すればよい。
【００２７】
なお、別実施例における風速センサの配設構造としては、実施例２の構成を採用することができる。また、実施例１および２に関して前述した各種の変更例を、該別実施例にも適宜に採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施例１に係る空孔検査装置の概略構成図である。
【図２】実施例１の風速センサと空孔出口との関係を示す説明図である。
【図３】実施例１の風速センサを示す概略図である。
【図４】実施例１の空孔検査装置で検査した風速分布のデータを示すグラフ図である。
【図５】実施例２に係る空孔検査装置の概略構成図である。
【図６】実施例２の風速センサと空孔出口との関係を示す説明図である。
【図７】実施例２の空孔検査装置で検査した風速分布のデータを示すグラフ図である。
【図８】別実施例に係る空孔検査装置の概略構成図である。
【符号の説明】
【００２９】
１２ 鋳造品(物品)，１４ 空孔，１４ａ 入口(一方の開口部)
１４ｂ 出口(他方の開口部)，１６ 送風機(送風手段)，２２ 風速センサ(検出手段)
３４ 比較演算装置(比較判断手段)，４４ 吸引機(吸引手段)
【図１】
2006046952.tif 000003
【図２】
2006046952.tif 000004
【図３】
2006046952.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006046952.tif 000009
【図８】
2006046952.tif 000010