(57)【要約】【課題】非磁性金属体に多数連設インサートされる磁性金属円筒体を個別に検知して欠落を検出することができる磁性金属円筒体の欠落検出方法およびその装置を目的とする。【解決手段】  二等辺三角形の各底角頂点に配設されるＮ極磁石３及びＳ極磁石４と二等辺三角形の頂角頂点に配設されるＭＩセンサ５とを磁性金属円筒体Ｒに対して相対的に移動させ、Ｎ極磁石３及びＳ極磁石４によって磁性金属円筒体Ｒに発生する磁界をＭＩセンサ５により電圧として検出し、該電圧に基いて磁性金属円筒体Ｒの欠落を検出する方法と、非磁性金属体Ｂを通過させる門型フレーム１ｂに、Ｎ極磁石３及びＳ極磁石４が二等辺三角形の各底角頂点に配設され、磁性金属円筒体Ｒの欠落を検出するＭＩセンサ５が二等辺三角形の頂角頂点に配設される検出ヘッド２を取り付けた装置１である。【選択図】  図１
2009103591.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性金属体に多数連設インサートされる各磁性金属円筒体をＭＩセンサで検出する方法であって、二等辺三角形の各底角頂点に配設されるＮ極磁石及びＳ極磁石と二等辺三角形の頂角頂点に配設されるＭＩセンサとを磁性金属円筒体に対して二等辺三角形の底辺方向に相対的に移動させ、磁性金属円筒体上を移動するＮ極磁石及びＳ極磁石によって磁性金属円筒体に発生する磁界をＭＩセンサにより電圧として検出し、該電圧に基いて非磁性金属体内に連設インサートされた磁性金属円筒体の欠落を検出することを特徴とする磁性金属円筒体の欠落検出方法。
【請求項２】
非磁性金属体に多数連設インサートされる各磁性金属円筒体をＭＩセンサで検出する装置であって、磁性金属円筒体の連設方向に移動する非磁性金属体を通過させる門型フレームに、非磁性金属体の移動方向と直列に配設されるＮ極磁石及びＳ極磁石が二等辺三角形の各底角頂点に配設されるとともに、該Ｎ極磁石及びＳ極磁石によって磁性金属円筒体に発生する磁界を電圧として検出し、該電圧に基いて磁性金属円筒体の欠落を検出するＭＩセンサが二等辺三角形の頂角頂点に配設される検出ヘッドを取り付けたことを特徴とする磁性金属円筒体の欠落検出装置。
【請求項３】
ＭＩセンサが移動する磁性金属円筒体のセンター位置に配置され、Ｎ極磁石及びＳ極磁石が磁性金属円筒体のセンターに対して偏倚して配置されるよう門型フレームに取り付けたことを特徴とする請求項２に記載の磁性金属円筒体の欠落検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は非磁性金属体に多数連設インサートされる各磁性金属円筒体の欠落を検出する磁性金属円筒体の欠落検出方法およびその装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、アルミ製のエンジンブロックにインサート成形される磁性金属円筒体よりなるシリンダライナの欠落は、目視検査やシリンダライナ内に磁性体が近付くことにより磁界の変化を検知する近接スイッチを挿入配置させて行うのが一般的であった。しかし、目視検査では検査ミスをなくすることが難しいうえに省力化を推進できないという問題があった。さらに、近接スイッチによる検査では移送されてくるエンジンブロックを検査毎に停止させる必要があり、製造ラインの処理速度を低下させるという問題があった。また、磁性体検出装置として磁石と磁気センサとを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。また、ＭＩセンサ（磁気インピーダンス効果型磁気センサ）を振動させて金属を探知するものがある（例えば、特許文献２参照）。さらに、金属検出装置としてＭＩセンサ（磁気インピーダンス効果型磁気センサ）と永久磁石とを備えたものがある（例えば、特許文献３参照）。
【０００３】
しかし、特許文献１のものは、連設される多数の磁性体を個別に検出することは難しいという問題がある。また、特許文献２のものは、ＭＩセンサで金属材を検出するためには金属材に交流電流を流したり、金属材に対してＭＩセンサを相対的に振動させたりする必要があるため構造が複雑となり高価になるうえに装置が大型化する問題がある。さらに、特許文献３のものも特許文献１と同様に、連設される多数の金属を各別に検出することができないという問題がある。
【特許文献１】特開平８−３０４００７号公報
【特許文献２】特開平１１−２４８８５１号公報
【特許文献３】特開２００６−９８１１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、非磁性金属体に多数連設インサートされる磁性金属円筒体を個別に検知して欠落を検出することができる磁性金属円筒体の欠落検出方法およびその装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、非磁性金属体に多数連設インサートされる各磁性金属円筒体をＭＩセンサで検出する方法であって、二等辺三角形の各底角頂点に配設されるＮ極磁石及びＳ極磁石と二等辺三角形の頂角頂点に配設されるＭＩセンサとを磁性金属円筒体に対して二等辺三角形の底辺方向に相対的に移動させ、磁性金属円筒体上を移動するＮ極磁石及びＳ極磁石によって磁性金属円筒体に発生する磁界をＭＩセンサにより電圧として検出し、該電圧に基いて非磁性金属体内に連設インサートされた磁性金属円筒体の欠落を検出する磁性金属筒体の欠落検出方法及び、非磁性金属体に多数連設インサートされる各磁性金属円筒体をＭＩセンサで検出する装置であって、磁性金属円筒体の連設方向に移動する非磁性金属体を通過させる門型フレームに、非磁性金属体の移動方向と直列に配設されるＮ極磁石及びＳ極磁石が二等辺三角形の各底角頂点に配設されるとともに、該Ｎ極磁石及びＳ極磁石によって磁性金属円筒体に発生する磁界を電圧として検出し、該電圧に基いて磁性金属円筒体の欠落を検出するＭＩセンサが二等辺三角形の頂角頂点に配設される検出ヘッドを取り付けた磁性金属円筒体の欠落検出装置である。
【０００６】
なお、請求項２において、ＭＩセンサが移動する磁性金属円筒体のセンター位置に配置され、Ｎ極磁石及びＳ極磁石が磁性金属円筒体のセンターに対して偏倚して配置されるよう門型フレームに取り付けることが好ましい。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、非磁性金属体に多数連設インサートされる各磁性金属円筒体をＭＩセンサで検出する方法であって、二等辺三角形の各底角頂点に配設されるＮ極磁石及びＳ極磁石と二等辺三角形の頂角頂点に配設されるＭＩセンサとを磁性金属円筒体に対して二等辺三角形の底辺方向に相対的に移動させ、磁性金属円筒体上を移動するＮ極磁石及びＳ極磁石によって磁性金属円筒体に発生する磁界をＭＩセンサにより電圧として検出し、該電圧に基いて非磁性金属体内に連設インサートされた磁性金属円筒体の欠落を検出することにより、非磁性金属体中に多数連設インサートされている各磁性金属円筒体は略サインカーブの電圧としてリアルタイムで検出することができる。このことからサインカーブが形成されない場合は磁性金属円筒体の欠落を示すこととなるため、検出電圧から欠落を高精度、且つ高速で検出することができるので、生産ライン中に磁性金属円筒体の欠落検査工程を組み込めば生産性を大幅に向上させることができる。
【０００８】
また、請求項３のように、ＭＩセンサが移動する磁性金属円筒体のセンター位置に配置され、Ｎ極磁石及びＳ極磁石が磁性金属円筒体のセンターに対して偏倚して配置されるよう門型フレームに取り付けることにより、磁界に基く電圧のサインカーブが明確になり各磁性金属円筒体Ｒをより高精度に検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、図３、４に示されるアルミダイカスト成形された非磁性金属体Ｂとしてのエンジンブロックに連設インサートされる多数の磁性金属円筒体Ｒとしてのシリンダライナの欠落を検出する装置に基づいて本発明を詳細に説明する。
図１中、１は磁性金属円筒体Ｒとしてのシリンダライナの欠落を検出する装置であり、該装置１は非磁性金属体Ｂを搬送する搬送装置１ａを跨ぐ門型フレーム１ｂの横桁に磁性金属円筒体Ｒを検出する検出ヘッド２を取り付けている。
【００１０】
前記検出ヘッド２は磁性金属円筒体Ｒに磁界を発生させるＮ極磁石３及びＳ極磁石４と、磁性金属円筒体Ｒに発生した磁界を電圧として検出するＭＩセンサ（磁気インピーダンス効果型磁気センサ）５とを二等辺三角形の各頂点に配設したものであり、図３に示されるように、二等辺三角形の底角頂点にＮ極磁石３及びＳ極磁石４が配設され、頂角頂点にＭＩセンサ５が配設されている。
【００１１】
非磁性金属体Ｂの搬送方向は二等辺三角形の底辺方向とされるので、検出ヘッド２の底辺頂点に配設されるＮ極磁石３とＳ極磁石４は搬送方向に対して直列となる。このためＮ極磁石３とＳ極磁石４の下方を移動していく各磁性金属円筒体ＲにはＮ極磁石３とＳ極磁石４とによる磁界が交互に発生する。
【００１２】
また、検出ヘッド２に取り付けられたＭＩセンサは連接方向に移動する磁性金属円筒体Ｒのセンター位置上を走査するように配置され、検出ヘッド２に取り付けられたＮ極磁石３及びＳ極磁石４は移動する磁性金属円筒体Ｒのセンターより偏倚した位置、即ち、多数の磁性金属円筒体Ｒの周縁に形成される半円弧状部を飛び石伝い移動する。
【００１３】
磁性金属円筒体Ｒに発生する磁界はＮ極磁石３とＳ極磁石４とにより向きが異なるうえに、磁性金属円筒体ＲとＮ極磁石３及びＳ極磁石４との配置により発生する磁束は変動する。発生するＮ極とＳ極による磁束は互いに打ち消し合うので、Ｎ極とＳ極による磁束が等しければＭＩセンサ５は磁界を検出しないが、磁束が異なれば磁束の多い極の磁界をプラス電圧またはマイナス電圧として検出する。このため隣接される磁性金属円筒体ＲをＮ極磁石３とＳ極磁石４とが跨ぐとき、Ｎ極磁石３側に位置する磁性金属円筒体ＲとＳ極磁石４側に位置する磁性金属円筒体Ｒとに分かれることとなる。
【００１４】
そして、Ｎ極磁石３とＳ極磁石４とが隣接する磁性金属円筒体Ｒの中間位置に達すると磁束は打ち消しあい磁界はゼロとなるので、ＭＩセンサ５による検出電圧はゼロ（基準電圧）となる。また、Ｎ極磁石３とＳ極磁石４とが隣接する磁性金属円筒体Ｒのいずれか一方寄り、例えば、Ｎ極磁石３寄りになれば、Ｎ極磁界が優位となりプラス電圧が検出され、逆に、Ｓ極磁石４寄りになれば、Ｓ極磁界が優位となりマイナス電圧が検出されることとなる。このため、各磁性金属円筒体Ｒはプラス電圧とマイナス電圧とゼロ電圧とからなるサインカーブとして確実に検出することができる。
【００１５】
このように構成された装置は、搬送装置１ａにより搬送されてくる磁性金属円筒体Ｒを連設インサートした非磁性金属体Ｂが門型フレーム１ｂを通過する際、検出ヘッド２の二等辺三角形の各頂点に配設されたＭＩセンサ５とＮ極磁石３及びＳ極磁石４により、磁性金属筒体Ｒに発生した磁界はＭＩセンサ５により電圧として検出される。
【００１６】
以下、図３、４に示されるアルミダイカスト成形された非磁性金属体Ｂとしてエンジンブロックにインサートされる多数の磁性金属円筒体Ｒとしてのシリンダライナの検出方法を詳細に説明する。
【００１７】
図６、７に示されるように、非磁性金属体Ｂが図面上右方向に搬送されていくとき、磁性金属円筒体Ｒ（以下、Ｎｏ４シリンダライナという）の半円弧状部にＮ極磁石３が位置し、Ｓ極磁石４はＮｏ４シリンダライナから離れ、ＭＩセンサ５がＮｏ４シリンダライナの中心に近付きつつあるＡ点に達したとき、Ｎ極磁石３の磁界はＭＩセンサ５を上向きに通過することとなる。この磁界の通過により、図５にＡで示されるようにＭＩセンサ５には約１．２Ｖの電圧が出力されることとなる。磁界ゼロ時の基準電圧は２．５Ｖであるので１．２Ｖはマイナス電圧となる。
【００１８】
また、図８、９に示されるように、Ｎｏ４シリンダライナの半円弧状部にＮ極磁石３とＳ極磁石４とが位置し、ＭＩセンサ５がＮｏ４シリンダライナの中心に位置したＢ点に移動したとき、Ｎ極磁界３の磁界はＮｏ４シリンダライナを経てＳ極磁石４に向かいＭＩセンサ５を通らないので、図５にＢで示されるように電圧は２．５Ｖ（磁界ゼロ）のゼロ電圧となる。
【００１９】
さらに、図１０、１１に示されるように、磁性金属円筒体Ｒ（以下、Ｎｏ３シリンダライナという）の半円弧状部にＮ極磁石３が位置し、Ｎｏ４シリンダライナの半円弧状部にＳ極磁石４が位置し、ＭＩセンサ５がＮｏ３シリンダライナとＮｏ４シリンダライナの隣接部に近付いたＣ点に移動したとき、Ｎ極磁石３の磁界はループを形成するが、Ｓ極磁石４の磁界はＭＩセンサ５を下向きに通過するので、図５にＣで示されるようにＭＩセンサ５は約２．８Ｖのプラス電圧を出力することとなる。
【００２０】
また、図１２、１３に示されるように、Ｎｏ３シリンダライナの半円弧状部にＮ極磁石３が位置し、Ｎｏ４シリンダライナの半円弧状部にＳ極磁石４が位置し、ＭＩセンサ５がＮｏ３シリンダライナとＮｏ４シリンダライナとの中間に位置したＤ点に移動したとき、Ｎ極磁石３の磁界はＮｏ３シリンダライナとＮｏ４シリンダライナを経てＳ極磁石４に向かうものと、Ｎ極磁石３からＭＩセンサ５を上向きに通過するものと、ＭＩセンサ５を下向きに通過してＳ極磁石４に向かうものとができる。このため図５にＤ点で示されるように磁界は相殺されて電圧は２．５Ｖのゼロ電圧となる。
【００２１】
さらに、図１４、１５に示されるように、Ｎｏ３シリンダライナの半円弧状部にＮ極磁石３が位置し、Ｎｏ４シリンダライナの半円弧状部にＳ極磁石４が位置し、ＭＩセンサ５がＮｏ３シリンダライナとＮｏ４シリンダライナとのＮｏ３シリンダライナ寄り隣接部に位置したＥ点に移動したとき、Ｓ極磁石４はループを形成してＭＩセンサ５を通過しないが、Ｎ極磁石３の磁界はＭＩセンサ５を上向きに通過するため、図５にＥで示されるようにＭＩセンサ５は約１．５Ｖのマイナス電圧を出力することとなる。
【００２２】
また、図１６、１７に示されるように、Ｎ極磁石３が磁性金属円筒体Ｒ（以下、Ｎｏ１シリンダライナという）より離れて位置し、Ｓ極磁石４がＮｏ１シリンダライナの半円弧状部に位置し、ＭＩセンサ５がＮｏ１シリンダライナより少し外れ始めたＦ点に移動したとき、Ｎ極磁石３の磁界はループを形成してＭＩセンサ５と通過しないが、Ｓ極磁石４の磁界はＭＩセンサ５を下向きに通過するので、図５にＦで示されるように３．５Ｖのプラス電圧を出力することとなる。
【００２３】
そして、図１８、１９に示されるように、Ｎｏ２シリンダライナとＮｏ４シリンダライナが欠落したエンジンブロックを用いて実験を行なったところ、図５に示されるように点線（Ｎｏ４シリンダライナ）及び細点線（Ｎｏ２シリンダライナ）で示されるようにサインカーブが形成されない欠落電圧が検出されるので、磁性金属円筒体Ｒの欠落を検出できることとなる。
【００２４】
なお、実施形態においては非磁性金属体Ｂが検出ヘッド２に対して移動するものとしているが、検出ヘッド２が移動するものとしてもよく、要は、検出ヘッド２と非磁性金属体Ｂとが相対的に移動すればよいことはいうまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態を示す正面図である。
【図２】同じく側面図である。
【図３】非磁性金属体に対するＭＩセンサとＮ極磁石及びＳ極磁石の検出位置を示す平面図である。
【図４】同じく一部切欠正面図である。
【図５】磁性金属円筒体に生じる磁界を検出したＭＩセンサの出力電圧を示すグラフである。
【図６】磁性金属円筒体（Ｎｏ４シリンダライナ）のＡ点における測定状態を示す正面図である。
【図７】同じく平面図である。
【図８】磁性金属円筒体（Ｎｏ４シリンダライナ）のＢ点における測定状態を示す正面図である。
【図９】同じく平面図である。
【図１０】磁性金属円筒体（Ｎｏ４シリンダライナ）のＣ点における測定状態を示す正面図である。
【図１１】同じく平面図である。
【図１２】磁性金属円筒体（Ｎｏ３、Ｎｏ４シリンダライナ）のＤ点における測定状態を示す正面図である。
【図１３】同じく平面図である。
【図１４】磁性金属円筒体（Ｎｏ３、Ｎｏ４シリンダライナ）のＥ点における測定状態を示す正面図である。
【図１５】同じく平面図である。
【図１６】磁性金属円筒体（Ｎｏ１シリンダライナ）のＦ点における測定状態を示す正面図である。
【図１７】同じく平面図である。
【図１８】磁性金属円筒体（Ｎｏ２シリンダライナ）の欠落をＳ極磁石で検出した状態を示す正面図である。
【図１９】磁性金属円筒体（Ｎｏ２シリンダライナ）の欠落をＮ磁極により検出した状態を示す正面図である。
【符号の説明】
【００２６】
１  装置
２  検出ヘッド
３  Ｎ極磁石
４  Ｓ極磁石
５  ＭＩセンサ
Ｂ  非磁性金属体
Ｒ  磁性金属円筒体
【図１】
2009103591.tif 000003
【図２】
2009103591.tif 000004
【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】
2009103591.tif 000017
【図１６】
2009103591.tif 000018
【図１７】
2009103591.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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