(57)【要約】【課題】  物品の空孔における欠陥を簡素な構成で、かつ空孔の形状が複雑で複数の開口部を有する場合にも精度良く開口部毎に検査することが可能な物品空孔の検査方法および検査装置を提供する。【解決手段】  上面に検査対象の物品Ｗ底面の開口部Ｍに対応し、かつシャッター機構１２を備えた連通孔Ｎを所要数有する中空のワークステージ１０に、開口部Ｍを連通孔Ｎに一致させて検査対象の物品Ｗを載置し、物品Ｗの底面以外の開口部から空孔Ｈ内に状態変動を生じさせ、計測対象の開口部Ｍに対応する連通孔Ｎのシャッター１２ａを開とし、それ以外の開口部Ｍに対応する連通孔Ｎのシャッター１２ａを閉とし、計測対象の開口部Ｍの状態変動を計測し、その結果に基づいて当該空孔Ｈの欠陥の有無を判定するものである。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
空孔を有する物品の空孔内部の欠陥を検出する検査方法であって、
上面に検査対象の物品底面の開口部に対応し、かつシャッター機構を備えた連通孔を所要数有する中空のワークステージに、前記開口部を前記連通孔に一致させて前記物品を載置する手順と、
前記物品の底面以外の開口部から空孔内に状態変動を生じさせる手順と、
計測対象の開口部に対応する連通孔のシャッターを開とし、それ以外の開口部に対応する連通孔のシャッターを閉とする手順と、
前記計測対象の開口部の状態変動を計測する手順と、
計測された状態変動に基づいて当該空孔の欠陥の有無を判定する手順
とを含むことを特徴とする物品空孔の検査方法。
【請求項２】
空孔が反対側に開口する一対の開口部を底面以外に有し、その一方の開口部を閉塞させながら、他方の開口部から空孔内に状態変動を生じさせる手順を含むことを特徴する請求項１記載の物品空孔の検査方法。
【請求項３】
空孔を有する物品の空孔内部の欠陥を検出する検査装置であって、
前記空孔内部に状態変動を生じさせる状態変動生成手段と、前記状態変動生成手段により生じさせられた空孔内の状態変動を計測する状態変動計測手段と、制御装置と、中空のワークステージとを備え、
前記制御装置が、状態変動生成手段および状態変動計測手段を制御する制御部と、状態変動計測手段の計測結果に基づいて空孔の欠陥の有無を判定する判定部とを有し、
前記ワークステージが、上面に検査対象の物品底面の開口部に対応し、かつシャッター機構を備えた連通孔を所要数有し、
前記状態変動計測手段が、前記ワークステージ内において前記連通孔を介して空孔内の状態変動を計測できるよう配設されてなる
ことを特徴とする物品空孔の検査装置。
【請求項４】
状態変動生成手段がファンとされ、状態変動計測手段が流量計または流速計とされ、
ワークステージに連通管により接続された、フィルター機能を有する空気タンクが付設され、
前記ファンが、磁石により物品の開口部に取り付けられるようにされてなる
ことを特徴とする請求項３記載の物品空孔の検査装置。
【請求項５】
ファンおよび閉塞部材が、コの字形アームのそれぞれの端部に配設されてなることを特徴とする請求項４記載の物品空孔の検査装置。
【請求項６】
状態変動生成手段が電磁波を送信する送信アンテナを有する送信部とされ、状態変動計測手段が電磁波を受信する受信アンテナを有する受信部とされ、
ワークステージの内面に電波吸収体からなるシート状部材が貼付され、
前記送信部が、磁石により物品の開口部に取り付けられるようにされてなる
ことを特徴とする請求項３記載の物品空孔の検査装置。
【請求項７】
送信部および閉塞部材が、コの字形アームのそれぞれの端部に配設されてなることを特徴とする請求項６記載の物品空孔の検査装置。
【請求項８】
状態変動生成手段が音波を送波するスピーカを有する送波部とされ、状態変動計測手段が音波を受波するマイクロホンを有する受波部とされ、
ワークステージの内面に音波吸収体からなる板状部材が貼付され、
前記送波部が、磁石により物品の開口部に取り付けられるようにされてなる
ことを特徴とする請求項３記載の物品空孔の検査装置。
【請求項９】
送波部および閉塞部材が、コの字形アームのそれぞれの端部に配設されてなることを特徴とする請求項８記載の物品空孔の検査装置。
【請求項１０】
ワークステージの上面に検査対象の物品が載置されたことを検知する圧力センサが配設されてなることを特徴とする請求項３記載の物品空孔の検査装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物品空孔の検査方法および検査装置に関する。さらに詳しくは、エンジンの給排気のためのマニホールドなどのように空孔を有する物品における空孔の閉塞などの欠陥を検査する検査方法および検査装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、空孔を有する物品、例えばエンジンの給排気のためのマニホールドにおける空孔の欠陥（閉塞、狭窄、バリ）の有無を検査する検査手法として、下記のようなものが知られている。
【０００３】
手法１：針金などを挿入して、閉塞・狭窄状況を調べる
手法２：内視鏡と光ファイバ光源などを挿入して目視で調べる
手法３：１つの開口部から光を照射し、他の開口部での光量を検知することにより閉塞、狭窄状態を判定する
手法４：１つの開口部から超音波を放射し、他の開口部での音量を検知することにより閉塞、狭窄状態を判定する（特許文献１参照）
手法５：１つの開口部から水を注入し、他の開口部まで水が流れるか否かにより閉塞を判定する。
【０００４】
前記各検査手法の中では、手法２の目視検査が最も一般的であるものといえるが、この手法は大変な手間を要するとともに、精度も低く、欠陥を見逃すことも多いという難点がある。
【０００５】
また、光（手法３）や超音波（手法４）を用いた検査手法は、いずれも、空孔の形状が複雑である場合には、その伝達途中の損失およびノイズ混入の度合いが大きくなり、正確な判定が困難である。また、総じて設備が大がかりなものとなり、コストが増大するといった問題もある。
【特許文献１】特開２０００−３３８０９０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はかかる従来技術の課題に鑑みなされたものであって、物品の空孔における欠陥を簡素な構成で、かつ空孔の形状が複雑で複数の開口部を有する場合にも精度良く開口部毎に検査することが可能な物品空孔の検査方法および検査装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の物品空孔の検査方法は、空孔を有する物品の空孔内部の欠陥を検出する検査方法であって、上面に検査対象の物品底面の開口部に対応し、かつシャッター機構を備えた連通孔を所要数有する中空のワークステージに、前記開口部を前記連通孔に一致させて前記物品を載置する手順と、前記物品の底面以外の開口部から空孔内に状態変動を生じさせる手順と、計測対象の開口部に対応する連通孔のシャッターを開とし、それ以外の開口部に対応する連通孔のシャッターを閉とする手順と、前記計測対象の開口部の状態変動を計測する手順と、計測された状態変動に基づいて当該空孔の欠陥の有無を判定する手順とを含むことを特徴とする。
【０００８】
本発明の物品空孔の検査方法においては、空孔が反対側に開口する一対の開口部を底面以外に有し、その一方の開口部を閉塞させながら、他方の開口部から空孔内に状態変動を生じさせる手順を含むようにされてもよい。
【０００９】
本発明の物品空孔の検査装置は、空孔を有する物品の空孔内部の欠陥を検出する検査装置であって、前記空孔内部に状態変動を生じさせる状態変動生成手段と、前記状態変動生成手段により生じさせられた空孔内の状態変動を計測する状態変動計測手段と、制御装置と、中空のワークステージとを備え、
前記制御装置が、状態変動生成手段および状態変動計測手段を制御する制御部と、状態変動計測手段の計測結果に基づいて空孔の欠陥の有無を判定する判定部とを有し、前記ワークステージが、上面に検査対象の物品底面の開口部に対応し、かつシャッター機構を備えた連通孔を所要数有し、前記状態変動計測手段が、前記ワークステージ内において前記連通孔を介して空孔内の状態変動を計測できるよう配設されてなることを特徴とする。
【００１０】
本発明の物品空孔の検査装置においては、状態変動生成手段がファンとされ、状態変動計測手段が流量計または流速計とされ、ワークステージに連通管により接続された、フィルター機能を有する空気タンクが付設され、前記ファンが、磁石により物品の開口部に取り付けられるようにされてもよく、あるいはファンおよび閉塞部材が、コの字形アームのそれぞれの端部に配設されてもよい。なお、ファンはブロワーなどの空気や気体に圧力を与えて送り出す流体機械とされてもよい。
【００１１】
また、本発明の物品空孔の検査装置においては、状態変動生成手段が電磁波を送信する送信アンテナを有する送信部とされ、状態変動計測手段が電磁波を受信する受信アンテナを有する受信部とされ、ワークステージの内面に電波吸収体からなるシート状部材が貼付され、前記送信部が、磁石により物品の開口部に取り付けられるようにされてもよく、あるいは送信部および閉塞部材が、コの字形アームのそれぞれの端部に配設されてもよい。
【００１２】
さらに、本発明の物品空孔の検査装置においては、状態変動生成手段が音波を送波するスピーカを有する送波部とされ、状態変動計測手段が音波を受波するマイクロホンを有する受波部とされ、ワークステージの内面に音波吸収体からなる板状部材が貼付され、前記送波部が、磁石により物品の開口部に取り付けられるようにされてもよく、あるいは送波部および閉塞部材が、コの字形アームのそれぞれの端部に配設されてもよい。
【００１３】
さらに、本発明の物品空孔の検査装置においては、ワークステージの上面に検査対象の物品が載置されたことを検知する圧力センサが配設されてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、物品における空孔の形状が複雑で、複数の開口部を有する場合にも精度良く開口部毎に検査することができるという優れた効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照しながら本発明を実施形態に基づいて説明するが、本発明はかかる実施形態のみに限定されるものではない。
【００１６】
発明の概要
本発明の物品空孔の検査方法は、物品の空孔内に外乱による影響が少ない状態変動を一方の開口部から他方の開口部に向けて生じさせ、その状態変動を計測しそれらを欠陥のない物品の計測値と比較して閉塞などの欠陥を検査するものである。そのため、検査装置は、少なくとも状態変動を生じさせる状態変動生成手段と、その状態変動を計測する状態変動計測手段とを備えてなるものとされる。ここで、状態変動生成手段としては、ファン、電磁波を放射する送信アンテナを有する電磁波送信手段、音波を送波するスピーカを有する送波手段などがあり、また状態変動計測手段としては、前記各手段に対応した計測手段、例えば流量計、受信アンテナを有する受信手段およびマイクロホンを有する受波手段などがある。
【００１７】
実施形態１
本発明の実施形態１に係る物品における空孔の検査方法に適用される検査装置を図１に概略図で示し、図２にブロック図で示す。また、検査装置の外観を図３に斜視図で示す。
【００１８】
検査装置Ａは、図１および図２に示すように、例えば図５に示すような物品（以下、ワークという）Ｗの空孔Ｈに空気の流れを生じさせるファン１と、前記空気の流れの量（流量）を計測する流量計２と、圧力センサ３と、フットスイッチ４と、遅延切断スイッチ５と、報知部６と、流量表示部７と、これらを制御しかつに欠陥の有無を判定する制御装置８とを備えるとともに、図３に示すように、中空例えば箱形のワークステージ１０と、ワークＷの空孔Ｈ内に導入する空気のバッファ機能および前記空気を清浄化するフィルタ機能を具備する空気タンク２０と、この空気タンク２０とワークステージ１０内部空間とを連通させる連通管３０とを備えてなるものとされる。
【００１９】
ファン１は、ワークＷの空孔Ｈの１つの開口部（実施形態１では、後述の第１開口部Ｍ１（図５参照））に取り付けられ、この開口部（第１開口部Ｍ１）を介して空気を空孔Ｈ内から吸引し、これにより空気タンク２０、連通管３０およびワークステージ１０の内部空間を通過した空気が、空孔Ｈの他の１つの開口部（実施形態１では、後述の第２開口部Ｍ２〜第４開口部Ｍ４のいずれか（図５参照））から空孔Ｈ内に流入して空気の流れを形成するよう動作するものとされる。なお、ファン１は、ブロワーなどの空気や気体に圧力を与えて送り出す流体機械とされてもよい。
【００２０】
また、ファン１は、所望の空気の流れを空孔Ｈ内に形成できるように、制御装置８により回転数が調節される。
【００２１】
流量計２は、高精度の気体流量計測がなし得るように、ＭＥＭＳ（MicroElectro Mechanical System）式、またはサーミスタ式の流量計とされて、後述するように、ワークステージ１０に設けられた連通孔Ｎの空気導入側に配設される。
【００２２】
これは、実施形態１の検査装置Ａにおいては、空孔Ｈが狭窄などのない健全な状態であれば空孔Ｈ内の空気の流れが層流となるようにされる一方、狭窄などがあれば乱流が発生するようにされていることを利用し、その影響による風量の増減を調べることによって狭窄の有無を判定するものとされていることによる。そのため、微妙な流量の変化を検出する必要性が高いので、ＭＥＭＳ式流量計等を用いるものとされている。
【００２３】
圧力センサ３は、ワークステージ１０の適宜位置に配設されて、ワークステージ１０にワークＷが載置されるとオンするものとされる。つまり、圧力センサ３は、ワークステージ１０にワークＷが載置されているか否かを検知するものとされる。
【００２４】
フットスイッチ４は、ワークステージ１０の近傍適宜位置に配設されて、オペレータの足踏み操作により検査装置Ａをオンするものとされる。
【００２５】
遅延切断スイッチ５は、フットスイッチ４がオンされてから所定時間経過すると、検査装置Ａをオフするものとされる。
【００２６】
報知部６は、例えば、警報ブザー６ａや警報灯６ｂを備えてなるものとされ、制御装置８により欠陥があると判定された場合、警報ブザー６ａを吹奏したり、警報灯６ｂを点滅させたりする。
【００２７】
流量表示部７は、例えばデジタル表示装置とされる。
【００２８】
制御装置８は、ファン１の回転数を制御したり、フットスイッチ４のオン信号により検査装置Ａをオンしたり、遅延切断スイッチ５のオン信号により検査装置Ａをオフするなどする制御部８ａと、流量計２の計測結果に基づいて欠陥の有無を判定する判定部８ｂとを有するものとされる。
【００２９】
判定部８ｂは、良品の流量と不良品の流量とに基づいて作成された判定基準により、空孔Ｈの欠陥の有無を判定する。より具体的には、あらかじめ健全品におけるデータを蓄積した上で、所定時間内における風量が健全品のそれと比較して５％以上の差があるとき、あるいは風速(ある一定時間における風量の微分値)が健全品のそれと比較して５％以上の差があるときに不良品とされる。
【００３０】
ワークステージ１０は、図３に示すように、上面にはワークＷが載置されるゴム板からなるプレート１１が付設されて気密性が確保されるとともに、プレート１１およびワークステージ１０の上面部材を貫通するよう所定数の連通孔Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３が設けられる。この連通孔Ｎの数は、検査対象のワークＷ底面の最大の開口部数に一致させられている。
【００３１】
また、ワークステージ１０の上面には、ワークＷを固定するクランプＣ（図５参照）が適宜配置で設けられている。
【００３２】
連通孔Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３には、それぞれシャッター機構１２および流量計２が設けられる。
【００３３】
シャッター機構１２を設けるのは、ワークステージ１０は、各種ワークＷに適用できるように、載置される面の開口部（第２開口部Ｍ２〜第４開口部Ｍ４）が最大数であるワークＷに合わせて、その連通孔Ｎ１〜Ｎ３の数が設定されているため、開口部の数が少ないワークＷとの関係では、使用されない連通孔Ｎ１〜Ｎ３が生じるために、そのような連通孔Ｎ１〜Ｎ３を閉塞する必要があるからである。
【００３４】
また、連通孔Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３間には遮蔽板１３、１３が配設されて、他の孔Ｎ１〜Ｎ３に導入される空気の影響を防止するようにされている。遮蔽板１３の高さ寸法は、底面から１／３程度の高さの空気流路がワークステージ１０内に形成されるよう調整されている。
【００３５】
シャッター機構１２は、図４に示すように、板状部材とされたシャッター１２ａを連通孔Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３と重ならない開位置と、連通孔Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３と重なる閉位置との間で進退させるものとされる。
【００３６】
また、シャッター１２ａに、図示しない１または複数の貫通孔を設け、貫通孔のいずれかが連通孔Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３と重なったときに、シャッターが「開」になるようにするとともに、前記貫通孔のサイズにより空気の流量を調節できるように構成してもよい。
【００３７】
このように、連通孔Ｎ１〜Ｎ３を独立して任意に開閉可能に構成することによって、検査対象の開口部を特定することも可能となる。
【００３８】
図５に、ワークＷをワークステージ１０に載置した様子を示す。図示例におけるワークＷは、４つの開口部Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３、Ｍ４を有する空孔Ｈが内部に形成されたエキゾーストマニホールドであり、第１開口部Ｍ１が単独でワークＷ上の１つの平面に開口し、その他の開口部、つまり第２開口部Ｍ２〜第４開口部Ｍ４は、ワークＷの他の１つの平面（底面）に面一に開口している。
【００３９】
また、図５に示すように、ワークＷは、第２開口部Ｍ２〜第４開口部Ｍ４が連通孔Ｎ１、Ｎ２、Ｎ３と重なるように、底面を下に向けてプレート１１上に載置され、その状態でクランプＣにより固定される。
【００４０】
この状態において、ファン１は、リング磁石１４により第１開口部Ｍ１に取り付けられるとともに、パッキン１５により第１開口部Ｍ１との接続部分の気密性が確保されている。すなわち、ファン１を空孔Ｈの開口部に取り付けるためのアタッチメント構造は、磁石１４の吸着力を利用したものとされる。
【００４１】
ワークステージ１０の連通孔Ｎ１〜Ｎ３は、図５に示すように、ワークＷの第２開口部Ｍ２〜第４開口部Ｍ４と１対１で対向するように設けられているとともに、前述したように、当該連通孔Ｎ１〜Ｎ３を通過する空気の流量を計測する流量計２がそれぞれに設けられている。この流量計２の空気導入部にはフィルタ（図示省略）が配設されて、空気に含有している粉塵の確実な除去が図られている。
【００４２】
この場合、連通孔Ｎ１〜Ｎ３の径方向各位置にて風量を計測し得るように、流量計２を連通孔Ｎ１〜Ｎ３の径方向に移動させるための移動機構１６をワークステージ１０に設けるようにしてもよい。このような移動機構１６は、例えば棒状のガイド部材と、ボールねじとの組み合わせにより実現される。
【００４３】
空気タンク２０は、例えば空気吸込口にフィルタが設けられてフィルタ機能を有するものとされる。
【００４４】
連通管３０は、管内の空気が層流となるようにその径が調整されている。
【００４５】
しかして、かかる構成の検査装置Ａにおいては、ファン１により第１開口部Ｍ１から空気を吸引することにより、バッファ機能およびフィルタ機能を有する空気タンク２０、所定長さの円筒体である連通管３０および箱形のワークステージ１０の内部を通過した空気が、第２開口部Ｍ２〜第４開口部Ｍ４から空孔Ｈ内に流入するものとされ、第２開口部Ｍ２〜第４開口部Ｍ４から流入する空気の流量計測値に基づいて、判定部８ｂにより空孔Ｈの欠陥の有無が判定される。
【００４６】
また、空気タンク２０のバッファ機能およびワークステージ１０自体の内部空間容積により空孔Ｈに供給される気体の温度変化を抑制することができる。つまり、空気タンク２０が恒温槽として機能する。したがって、ＭＥＭＳ式流量計のように、所定熱量で加熱された素子温度の変動に基づいて気体流量を検出する流量計においては、ノイズである環境温度変化の影響を抑えて高精度の流量計測を実現することができる。敷衍するならば、現時点で利用可能なＭＥＭＳ式流量計においても、環境温度変化の影響を補償する補償器が備えられるのが通常である。しかしながら、そのような補償器のレスポンスは現時点で十分に速いとはいえないので、空気タンク２０等によりバッファされ、温度変化が抑制された空気の流れを計測対象とすることにより精度向上が見込める。
【００４７】
さらに、空気タンク２０のフィルタ機能により、流量計測対象の空気から粉塵を取り除くことができる。これにより、流量計２の計測精度を向上させることができる。すなわち、ＭＥＭＳ式流量計は、その内部に空気を導入する導入孔の径が微小であるために、粉塵等の影響を受けやすい。したがって、空気タンク２０のフィルタ機能により計測対象の空気から粉塵を取り除くことによって検査精度が向上する。
【００４８】
なお、空気の流量に代えて、空気の流れの静圧または流速を計測し、その計測結果に基づいて欠陥の有無を判定するものとしてもよい。例えば、静圧が一定値以上あれば、欠陥が発生したとし、流速が一定値以下であれは、欠陥が発生したとするようにしてもよい。
【００４９】
実施形態２
本発明の実施形態２に係る検査装置Ａ１の要部を図５に示す。実施形態２は、実施形態１を改変してなるものであり、ワークＷ１の空孔Ｈ１が、真反対の向きに開口する１対の開口部Ｍ１１、Ｍ１２と、それ以外の開口部Ｍ１３とを有する場合に、ヘッドホン式のアタッチメント構造Ｂによりファン１ＡをワークＷ１に取り付けてなるものとされる。実施形態２のその余の構成は、実施形態１と同様とされる。
【００５０】
すなわち、実施形態２のファン１Ａのアタッチメント構造Ｂは、適宜サイズのコの字形アーム５０の一方端部にファン１Ａを設け、これと向かい合わせになるように、アーム５０の他方端部に閉塞部材１７を設けてなるものとされる。
【００５１】
ファン１Ａは、前記一対の開口部Ｍ１１、Ｍ１２の一方（Ｍ１１）にリング磁石１４Ａにより取り付けられる。閉塞部材１７も同様に、リング磁石１４Ｂにより前記一対の開口部Ｍ１１、Ｍ１２の他方（Ｍ１２）に取り付けられる。図中、符号１５Ａ，１５Ｂはパッキンを示す。
【００５２】
このとき、ワークＷ１は、前記それ以外の開口部Ｍ１３がワークステージ１０の連通孔Ｎ１〜Ｎ３のいずれかと重なるように、ワークステージ１０に載置される。この場合、使用されない連通孔は、シャッター機構１２により閉塞される。
【００５３】
この構成により、ファン１Ａにより空気を吸引する開口部（Ｍ１１）以外の開口部（Ｍ１２、Ｍ１３）が１つの平面に開口していない場合にも、実施形態１と同様にして欠陥の有無を検査できる。
【００５４】
実施形態３
本発明の実施形態３に係る物品における空孔の検査方法に適用される検査装置の概略構成を図７にブロック図で示す。
【００５５】
図７に示すように、検査装置Ａ２は、電磁波を放射する送信アンテナおよび解析装置を備えた送信解析部６０と、物品Ｗの空孔Ｈを通過してきた電磁波を受信して解析する受信アンテナおよび解析装置を備えた受信解析部６２と、送信解析部６０および受信解析部６２を制御する制御装置８Ａと、箱形のワークステージ１０Ａ（図９参照）とを主要構成要素として備えてなる。この制御装置８Ａの制御には、送受信の調整、周波数調整およびインピーダンス・マッチングなどの処理も含まれるものとされる。
【００５６】
図８に、検査装置Ａ２の主要部のより具体的な構成の一例を示す。
【００５７】
検査装置Ａ２は、図８に示すように、物品Ｗの空孔Ｈの一端より内部に電磁波を放射する送信部６３と、送信部６３から送信される電磁波（以下、送信電磁波という）および受信部６５により受信される電磁波(以下、受信電磁波という)に対して周波数解析処理を行う周波数解析装置６６と、送信電磁波および受信電磁波の周波数を制御しかつ送受信のタイミングを制御する高周波制御部８ｃと、前記周波数解析装置６６による解析結果を基準値と比較して良否の判定をなす判定部８ｄと、前記各部を統括的に制御する統括制御部８ｅとを主要構成要素として備えてなるものとされる。
【００５８】
前記説明および図８から明らかなように、送信部６３と周波数解析装置６６とにより送信解析部６０が構成され、受信部６５と周波数解析装置６６とにより受信解析部６２が構成され、高周波制御部８ｃと判定部８ｄと統括制御部８ｅとにより制御装置８Ａが構成されるのが理解される。
【００５９】
図９に、ワークステージ１０Ａに載置されたワークＷとの関連における送信部６３および受信部６５の配置を示す。ワークステージ１０Ａは、内面および遮蔽板１３に電波吸収体のシートが貼付されていること、および連通管３０と接続されていないことを除いて実施形態１のワークステージ１０と同様の構成とされている。つまり、ワークステージ１０Ａ上面のワークＷの開口部に対応する箇所には連通孔が設けられるとともに、その連通孔にはシャッター機構１２が設けられている。なお、図９において、図５と同一の符号を付したものは、同一または類似の構成要素を示す。
【００６０】
図９に示すように、送信部６３はワークＷの空孔Ｈの１つの開口部に取り付けられ、この開口部を介して電磁波を放射し、この放射された電磁波が空孔Ｈ内を通過して空孔Ｈの他の開口部から放射されるものとされる。そして、この放射された電磁波を受信するようワークステージ１０Ａ上面内側の連通孔が設けられた箇所には、シャッター機構１２を介して受信部６５が配設されている。
【００６１】
図１０に、送信部６３の送信アンテナおよび受信部６５の受信アンテナのアンテナ部７０を平面アンテナにより構成した一例を斜視図で示す。
【００６２】
アンテナ部７０は、図１０に示すように、平面アンテナ７１と、平面アンテナ７１の送信あるいは受信範囲をアンテナ部７０が配置される空孔Ｈの開口に合わせて調整するための窓７２を有するカバー７３と、平面アンテナ７１を保持している枠７４とを備えてなるものとされ、枠７４が適宜手段によりシャッター機構１２に装着されて検査がなされる。
【００６３】
周波数解析装置６６は、例えば高速フーリエ変換による周波数解析を行うものとされる。このような周波数解析装置６６は、ＣＰＵ（Central Processing Unit: 中央演算処理装置）、メモリおよび入出力装置を含むコンピュータを用い、周波数解析処理に対応するプログラムを実行させることにより実現することが可能である。
【００６４】
高周波制御部８ｃは、送信部６３における送信周波数およびそのタイミングを制御し、かつ受信部６５における受信周波数およびそのタイミングを制御するものとされる。なお、その具体的な構成は、この種の高周波制御における公知の高周波制御手段と同様とされている。
【００６５】
判定部８ｄは、受信電磁波の周波数解析装置６６による解析結果を良品についての同様の解析結果(基準値)と比較してその良否を判定するものとされる。なお、このような判定部８ｄは、コンピュータに対応するプログラムを実行させることにより実現することが可能である。
【００６６】
判定部８ｄにおいては、図１１に示すように、物品Ｗの空孔を導波管と想定し、その導波管の伝達特性(通過特性)を良品の伝達特性(基準値)と比較するものとされる。
【００６７】
ここで、物品の空孔が、例えば図１１（ａ）に示すような矩形導波管として扱える場合には、そのカットオフ周波数（単位：ギガヘルツ）ｆＣは、概してその長辺ｗ（単位：ミリメートル）により規定される（図１２参照）。したがって、この場合には、送信電磁波の周波数は、空孔の長辺に基づいて求められたカットオフ周波数よりも高い周波数となるように設定される。
【００６８】
また、物品の空孔が、例えば図１１（ｂ）に示すような円形導波管として扱える場合には、そのカットオフ周波数（単位：ギガヘルツ）ｆＣは、概してその径ｄ（単位：ミリメートル）により規定される（図１２参照）。したがって、この場合には、送信電磁波の周波数は、空孔の径に基づいて求められたカットオフ周波数よりも高い周波数となるように設定される。
【００６９】
しかして、かかる構成とされた検査装置Ａ２においては、判定部８ｄは受信電磁波について周波数解析装置６６により周波数解析して得られた結果を、空孔に欠陥のない物品（以下、健全品とも称する）の場合と比較し、物品Ｗの空孔Ｈの良否を判別するものとされる。
【００７０】
このように、実施形態３の検査装置Ａ２においては、受信部６５が電波吸収体のシートが貼付されたワークステージ１０Ａ内に収容され、しかも各受信部６５が電波吸収体のシートが貼付された遮蔽板１３により仕切られているので、反射電磁波などのノイズの影響を抑制して計測がなされ、計測精度が向上する。
【００７１】
また、各受信部６５にシャッター機構１２が介装されているので、開口部毎に検査することが可能となる。
【００７２】
実施形態４
本発明の実施形態４に係る検査装置Ａ３の要部を図１３に示す。実施形態４は、実施形態３を改変してなるものであり、ワークＷ１の空孔Ｈ１が、真反対の向きに開口する１対の開口部Ｍ１１、Ｍ１２と、それ以外の開口部Ｍ１３とを有する場合に、ヘッドホン式のアタッチメント構造Ｂにより送信部６３をワークＷ１に取り付けてなるものとされる。実施形態４のその余の構成は、実施形態２と同様とされる。
【００７３】
すなわち、実施形態４の送信部６３のアタッチメント構造Ｂは、適宜サイズのコの字形アーム５０の一方端部に送信部６３を設け、これと向かい合わせになるように、アーム５０の他方端部に閉塞部材１７を設けてなるものとされる。この場合、閉塞部材１７からの電磁波の反射を抑えるため、閉塞部材１７内面に電波吸収体のシートが貼付されるのが好ましい。
【００７４】
送信部６３は、前記一対の開口部Ｍ１１、Ｍ１２の一方（Ｍ１１）にリング磁石１４Ａにより取り付けられる。閉塞部材１７も同様に、リング磁石１４Ｂにより前記一対の開口部Ｍ１１、Ｍ１２の他方（Ｍ１２）に取り付けられる。図中、符号１５Ａ，１５Ｂはパッキンを示す。
【００７５】
このとき、ワークＷ１は、前記それ以外の開口部Ｍ１３がワークステージ１０Ａの連通孔のいずれかと重なるように、ワークステージ１０Ａに載置される。この場合、使用されない連通孔は、シャッター機構１２により閉塞される。
【００７６】
この構成により、送信部６３により電磁波が放射される開口部（Ｍ１１）以外の開口部（Ｍ１２、Ｍ１３）が１つの平面に開口していない場合にも、実施形態３と同様にして欠陥の有無を検査できる。
【００７７】
実施形態５
本発明の実施形態５に係る物品における空孔の検査方法に適用される検査装置の概略構成を図１４にブロック図で示す。
【００７８】
図１４に示すように、検査装置Ａ４は、音波を送波するスピーカ８１および発振回路８２を備えた送波部８０と、物品Ｗの空孔Ｈを通過してきた音波を受波するマイクロホン８５および増幅器８６を備えた受波部８４と、送波部８０および受波部８４を制御する制御装置８Ｂと、箱形のワークステージ１０Ｂ（図１６参照）とを主要構成要素として備えてなるものとされる。
【００７９】
図１５に、制御装置８Ｂのより具体的な構成を示す。
【００８０】
制御装置８Ｂは、図１５に示すように、送波部８０における送波の制御をなす同期制御部８ｆと、受波部８４により受波された音波の音波量およびスペクトラムを解析する受波解析部８ｇと、受波解析部８ｇによる解析結果を良品についての同様の解析結果(基準値)と比較してその良否を判定する判定部８ｈとを有するものとされる。
【００８１】
図１６に、ワークステージ１０Ｂに載置されたワークＷとの関連における送波部８０および受波部８４の配置を示す。ワークステージ１０Ｂは、内面および遮蔽板１３に音波吸収体のボード例えばロックウールボードが貼付されていること、および連通管３０と接続されていないことを除いて実施形態１のワークステージ１０と同様の構成とされている。つまり、ワークステージ１０Ｂ上面のワークＷの開口部に対応する箇所には連通孔が設けられるとともに、その連通孔にはシャッター機構１２が設けられている。なお、図１６において、図５と同一の符号を付したものは、同一または類似の構成要素を示す。
【００８２】
図１６に示すように、送波部８０はワークＷの空孔Ｈの１つの開口部に取り付けられ、この開口部を介して音波を送波し、この送波された音波が空孔Ｈ内を通過して空孔Ｈの他の開口部から放射されるものとされる。そして、この放射された音波を受波するようワークステージ１０Ｂ上面内側の連通孔が設けられた箇所には、シャッター機構１２を介して受波部８４が配設されている。
【００８３】
しかして、かかる構成とされた検査装置Ａ４においては、判定部８ｈは受波した音波の音量およびスペクトラムについて受波解析部８ｇにより得られた結果を、空孔に欠陥のない物品（以下、健全品とも称する）の場合と比較し、物品Ｗの空孔Ｈの良否を判別するものとされる。
【００８４】
このように、実施形態５の検査装置Ａ４においては、受波部８４が音波吸収体のボードが貼付されたワークステージ１０Ｂ内に収容され、しかも各受波部８４が音波吸収体のボードが貼付された遮蔽板１３により仕切られているので、反射音などのノイズの影響を抑制して計測がなされ、計測精度が向上する。
【００８５】
また、各受波部８４にシャッター機構１２が介装されているので、開口部毎に検査することが可能となる。
【００８６】
実施形態６
本発明の実施形態６に係る検査装置Ａ５の要部を図１７に示す。実施形態６は、実施形態５を改変してなるものであり、ワークＷ１の空孔Ｈ１が、真反対の向きに開口する１対の開口部Ｍ１１、Ｍ１２と、それ以外の開口部Ｍ１３とを有する場合に、ヘッドホン式のアタッチメント構造Ｂにより送波部８０をワークＷ１に取り付けてなるものとされる。実施形態６のその余の構成は、実施形態２と同様とされる。
【００８７】
すなわち、実施形態６の送波部８０のアタッチメント構造Ｂは、適宜サイズのコの字形アーム５０の一方端部に送波部８０を設け、これと向かい合わせになるように、アーム５０の他方端部に閉塞部材１７を設けてなるものとされる。この場合、閉塞部材１７からの音波の反射を抑えるため、閉塞部材１７内面に音波吸収体のボードが貼付されるのが好ましい。
【００８８】
送波部８０は、前記一対の開口部Ｍ１１、Ｍ１２の一方（Ｍ１１）にリング磁石１４Ａにより取り付けられる。閉塞部材１７も同様に、リング磁石１４Ｂにより前記一対の開口部Ｍ１１、Ｍ１２の他方（Ｍ１２）に取り付けられる。図中、符号１５Ａ，１５Ｂはパッキンを示す。
【００８９】
このとき、ワークＷ１は、前記それ以外の開口部Ｍ１３がワークステージ１０Ｂの連通孔のいずれかと重なるように、ワークステージ１０Ｂに載置される。この場合、使用されない連通孔は、シャッター機構１２により閉塞される。
【００９０】
この構成により、送波部８０により音波が放射される開口部（Ｍ１１）以外の開口部（Ｍ１２、Ｍ１３）が１つの平面に開口していない場合にも、実施形態５と同様にして欠陥の有無を検査できる。
【産業上の利用可能性】
【００９１】
本発明は、空孔の形状が複雑で開口部が複数存在する物品における空孔の検査に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明の実施形態１に係る検査装置の概略図である。
【図２】同検査装置のブロック図である。
【図３】同検査装置の外観を示す斜視図である。
【図４】同検査装置のシャッター機構の概略図である。
【図５】同検査装置による検査状態を示す概略図である。
【図６】本発明の実施形態２に係る検査装置の要部概略図である。
【図７】本発明の実施形態３に係る検査装置の概略ブロック図である。
【図８】同検査装置の主要部の詳細ブロック図である。
【図９】同検査装置における送信部と受信部との配置を示す概略図である。
【図１０】送信部および受信部のアンテナを平面アンテナにより構成した例の斜視図である。
【図１１】導波管の各種形状を示す平面図である。
【図１２】図１１に示す導波管の特性を示すテーブル図である。
【図１３】本発明の実施形態４に係る検査装置の要部概略図である。
【図１４】本発明の実施形態５に係る検査装置の概略ブロック図である。
【図１５】同検査装置の制御装置のブロック図である。
【図１６】同検査装置における送波部と受波部との配置を示す概略図である。
【図１７】本発明の実施形態６に係る検査装置の要部概略図である。
【符号の説明】
【００９３】
１      ファン
２      流量計
３      圧力センサ
４      フットスイッチ
５      遅延切断スイッチ
６      報知部
７      流量表示部
８      制御装置
８ａ    制御部
８ｂ    判定部
１０      ワークステージ
１１      プレート
１２      シャッター機構
１２ａ    シャッター
１３      遮蔽板
１４      リング磁石
１５      パッキン
２０      空気タンク
３０      連通管
Ａ      検査装置
Ｃ      クランプ
Ｈ      空孔
Ｍ      開口部
Ｎ      連通孔
Ｗ      ワーク
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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