JPH04120411A - カムシャフトのような部品の溝の検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ＝仝口日の口約＝ 〔産業上の利用分野〕 本発明は、センサを用いて被検出物、例えば、カムシャ
フトのような部品の溝の有無を検出する、溝の検出装置
に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、被検出物の該当箇所に、溝が有るか無いかを検出
する装置としては、第５図に示す如く、センサ３０２を
被検出物３２１における溝の形成され得る位置である溝
形成部３２２ａに対向させたものがある。このような装
置３０１においては、センサ３０２と被検出物３２１と
の距離３０３をセンサ３０２により計測し、その値を、
判定部３０４の一部であり、予め基準値が設定されてい
る比較部３０６に送る。そして、その基準値との比較に
より、溝の有無を判定している。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来の溝の検出装置３０１においては、センサ３０
２と被検出物３２１との距離３０３を絶対値として計測
するため、被検出物３２１の軸径のげニー１キが＋さい
）−基准砧ルの隆綽ごトめ誤った判定結果か出ることか
ある。あるいは、切削水か被検出箇所に残留していたり
、温度　湿度の変化等、計測時の環境か、計測結果を不
正確にし、このことによっても誤った判定結果を招くこ
とかある。

従って、被検出物の軸径のばらつきや、計測時の環境に
影響を受けることのない、カムシャフトのような部品の
溝の検圧装置を提供することが課題となっていた。

＝発明の構成＝ 〔課題を解決するた′めの手段〕 被検出物に対向するセンサと、その被検出物をその被検
出物の溝無し部がセンサに対向する位置から被検出物の
溝形成部がセンサに対向する位置に移動させる被検出物
移動手段と、センサによって計測される被検出物の溝無
し部とセンサ間の距離と、被検出物の溝形成部とセンサ
間の距離か信号として入力され、かつ、溝の有無判定の
ための基準値が設定されており基準値と２つの信号の差
の値とを比較して溝の有無を判定する判定部とを備える
。

〔実施例及び作用〕

以下本発明の実施例の構成を図面に基ついて説明する。

第１図は、本発明の第１番目の実施例によるカムシャフ
トのような部品の溝の検出装置１　（以下溝の検出装置
という）と被検出物２１である。

この溝の検出装置１は、電磁誘導センサとしての渦電流
センサを１個具備している。この渦電流センサ２は、被
検出物２１に対向している。

被検出物２１は、被検出物移動手段３１により、図面中
の水平方向に移動可能である。この被検出物移動手段３
１は、被検出物２１の両端を支持する横芯台３２と、横
芯台３２の下部に連結してこの横芯台３２を図面中の水
平方向に移動させるボールねじ３４と、このボールねじ
３４を回転すせるモータ３３と、これらを支えるベツド
３５とにより構成されている。

前述の渦電流センサ２とその他の部材との接続状態は次
のようである。

電気信号の伝送源である発振器９か、増幅器８に接続さ
れ、この増幅器８からは渦電流センサ２に接続されてい
る。さらに、渦電流センサ２は、判定部４に接続されて
いる。この判定部４は、センサから接続される増幅部５
、それに続いて接続されるアナログ・デジタル変換部、
記憶部１４、演算部１５、比較部６、そして溝の有無判
定のだめの基準値を比較部６に入力するための基準値設
定部７により構成されている。比較部６と基準値設定部
７とは、ハードウェアーあるいは、ソフトウェア−で実
現することができる。

次に、上述の溝の検出装置ｌを用いた溝の検出方法につ
いて説明する。

被検出物２１の溝の有無を検出する時は、まず上述の被
検出物移動手段３１により被検出物２１を移動させ、第
１図に実線で示、す如く、被検出物２１の溝無し部２２
ｂを前述の渦電流センサ２に対向させる。そして発振器
９から電流あるいは電圧等の電気信号を伝送し、増幅器
８に入力する。

ンサ２に入力される。すると渦電流センサ２からは、被
検出物２１の溝無し部２２ｂとの距離３ｂに比例した電
気信号か出力され、判定部４を構成している増幅部５に
入力される。増幅部５を経て距離情報となった電気信号
は、アナログ・デジタル変換部１３を介して記憶部１４
に入力される。

その後、やはり上述の被検出物移動手段により、第１図
に２点鎖線で示す如く、被検ａ物２１をその溝形成部２
２ａがセンサ２に対向する位置まで移動させる。そして
前述と同様に発振器９から電流あるいは電圧等の電気信
号を伝送し、増幅器８に入力する。増幅器８からは、増
幅された電気信号が渦電流センサ２に入力される。する
と渦電流センサ２からは、被検出物２１の溝無し部２２
ｂとの距離３ｂに比例した電気信号が出力され、判定部
４を構成している増幅部５に入力される。増幅部５を経
て距離情報となった電気信号は、アナログ・デジタル変
換部１３を介して記憶部１４に入力される。すると、溝
無し部２２ｂとの距離３て保持されているので、新たに
得られた溝形成部２２ａとの距離３ａを計測した電気信
号との差か演算部１５にて求められ、比較部６に入力さ
れる。

比軽部６には、溝の有無を判別するための基準値が、基
準値設定部７より入力されているので、比較部６により
溝の有無が判定される。

ここでいう基準値とは、第４図に示す如く、溝有りと判
定する出力電圧等の範囲の上限値と下限値及び、溝無し
と判定する出力電圧等の範囲の上限値と下限値のことで
ある。これらの値は、予め実験により求めておけばよい
。実際に溝の有無を検出する時には、被検出物２１から
得た電圧等の値の差が、上述の２つの基準値範囲のうち
どちらかに含まれれば、その値を範囲内に含む方が判定
結果となる。

このように、被検出物２１の溝の有無の検出を、渦電流
センサ２ａと溝形成部２２ａとの距離３ａ及び渦電流セ
ンサ２ｂと溝無し部２２ｂとの距離２ｂの差でもって行
うので、被検出物２１の軸径のばらつきが太き（でも、
溝の有無の判定結果に誤りかない。また、切削水等が被
検出箇所に残留している等、悪い環境においても、被検
出物２１における溝形成部２２ａと溝無し部２２ｂとも
か同じ環境となるため、判定結果に悪影響を及はすこと
かない。

上記本発明の第１番目の実施例による溝の検出装置にお
いては、センサか渦電流センサてあり、信号　が電気で
あるが、センサ及び信号　は以下の如く他の物でもよい
。また、被検出物移動手段として、エアーシリンダを用
いてもよい。

本発明の第２番目の実施例による溝の検出装置１０１に
おいては、第２図に示す如く、センサがエアーセンサで
ある。

この、溝の検出装置１０１は、エアーセンサを１個具備
しており、このエアーセンサ１０２は、被検出物１２１
に対向している。被検出物１２１の溝形成部１２２ａに
は溝が形成されていないので、第２図においては溝形成
部１２２ａに斜線を付して表わしている。

この溝の検出装置１０１において、エアーセンサ１０２
が判定部１０４に接続されている点や、被検出物移動手
段（図示せず）を有している点は、第１番目の実施例に
よる溝の検出装置と同様であるので、説明は省略する。

判定部１０４においては、増幅部１０５の替わりに、差
圧ゲージを用いてもよい。

他方、エアーセンサ１０２には、圧力調整弁１０８を介
して、エア源１０９からエアが供給される。また、エア
ーセンサ１０２と増幅部１０５との間には、空電変換器
１１０が設置されている。

従って、判定部１０４における基準値との比較は、この
場合、電気信号として行うことになる。

前述のエアーセンサ１０２のノズル径や外径等は、通常
のエアーマイクロメータと同様に設定されている。

次に、上述の溝の検出装置１０１を用いた溝の検出方法
について説明する。

被検出物１２１の溝の有無を検出する時は、まず上述の
被検出物移動手段により被検出物１２１１２１の溝無し
部１２２　ｂを前述のエアーセンサ１０２に対向させる
。そしてコンプレッサー等のエア１１０９からエアーセ
ンサ１０２にエアを供給する。エア源１０９とセンサ１
０２との間に設けられた圧力調整弁１０８によってエア
圧を調整する。センサ１０２に供給されたエアは、その
先端から被検出物の溝無し部１２２ｂに対して噴出（１
１２）される。するとエアーセンサ１０２によって感知
される圧力は、空電変換器１１０を介して電気信号とし
て判定部１０４に入力される。

その後、やはり上述の被検出物移動手段により、第２図
に２点鎖線で示す如く、被検出物１２１をそのＲ形成部
１２２　ａがエアーセンサ１０２に対向する位置まで移
動させる。そして前述と同様に、エア源１０９からエア
ーセンサ１０２にエアを供給する。そして得られた圧力
は、空電変換器１１０を介して電気信号として判定部１
０４に入力される。すると、溝無し部１２２ｂとの距離
１０３ａを計測した際の電気信号が記憶部１１４に保持
の距離１０３ａを３」測した電気信号との差を演算部１
１５て求めることにより、溝の有無か判定される。本実
施例の場合、溝形成部１２２ａに溝か形成されていない
ので、エアーセンサ１０２は、溝無し部１２２ｂに対し
ても溝形成部１２２ａに対しても略等しい圧力を感知し
、従って比較部１０６に入力される両者の電気信号の差
か、無いか、有っても微少であるので、溝無しと判定さ
れる。

このように、被検出物の溝の有無の判定を、エアーセン
サ１０２と溝形成部１２２ａとの距離１０３ａ及びエア
ーセンサ１０２と溝無し部１２２ｂとの距離１０３ｂの
差でもって行うので、被検出物１２１の軸径のばらつき
が大きくても、溝の有無の判定結果に誤りがない。また
、切削水等が被検出箇所に残留していたり、温度、湿度
が変化する等、悪い環境においても、被検出物１２１に
おける溝形成部１２２ａと溝無し部１２２ｂともが同じ
環境となるため、判定結果に悪影響を及はすことがない
。

上述のような溝の検８装置１（１０１）を用いて、第３
図に示す如く、実際の機械部品の有無を検出し、その結
果により、部品の機種を識別することかできる。第３図
に示す如（，９１はところところのジャーナルの外周面
に溝か形成された被検出物としてのカムシャフトである
。このカムシャフト９１のジャーナル４１，５１，６１
，７１、のうち、４１，５１．７１の溝形成部４２ａ。

５２ａ、７２ａには溝４２，５２．７２が形成されてお
り、ジャーナル６１の斜線で示す溝形成部６２ａには溝
が形成されていない。そして４個のセンサ４０，５０，
６０．７０が各々ジャーナルに対向している。溝の検出
を行う際には、まず、第３図に示す如＜、カムシャフト
９１の各ジャーナル４１．５１，６１．７１の溝無し部
４２ｂ。

５２ｂ、６２ｂ、７２ｂをセンサ４０，５０，６０．７
０に対向させてそれらの各センサと各溝無し部の間の距
離を計測し、各々電気信号を得る。

その後、被検出物移動手段によりカムシャフトを移動さ
せてその溝形成部４２ａ、５２ａ、６２ａ。

７２ａをセンサ４０，５０，６０．７０に対向させてそ
れらの各センサと各溝無し部の間の距離を計測し、各々
電気信号を得る。これらの後、各ジャーナルについて、
センサと溝無し部との距離及びセンサと溝形成部との距
離の差を基準値と比較することにより、各々のジャーナ
ルについて溝の有無が判定される。すなわち、ジャーナ
ル４１゜５１．７２には溝が有り、ジャーナル６１には
溝が無いことが判定される。その結果、このカムシャフ
ト９１が特定の機種であることを識別できる。

なお、本発明による溝の検出装置は、カムシャフトに限
らず、その他の部品の溝の検出にも用いることができる
。

＝効　果＝ 以上のように本発明によれば、カムシャフトのような部
品の溝の検出装置において、被検出物に対向するセンサ
と、被検出物を、被検出物の溝無し部がセンサに対向す
る位置から被検出物の溝形成部がセンサに対向する位置
に移動させる被検出り砕乱；隅Ｌ　ふリードレーー社為
１七ふツ４小払出物の溝無し部とセンサ間の距離と、被
検出物の溝形成部とセンサ間の距離が信号として入力さ
れ、かつ、溝の有無判定のための基準値が設定されてお
り該基準値とこれら２つの信号の差の値とを比較して溝
の有無を判定する判定部とを備え、センサと溝無し部と
の距離及びセンサと溝形成部との距離の差でもって被検
出物の溝の有無の判定を行うので、被検出物の軸径等の
ばらつきが太き（でも、溝の有無の判定結果に誤りがな
く、また、計測時の環境が悪い場合にも、被検出物にお
ける溝形成部と溝無し部ともが同じ環境下に置かれるた
め、判定結果に影響しない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１番目の実施例によるカムシャフ
トのような部品の溝の検出装置と被検出物の説明図、第
２図は、本発明の第２番目の実施例によるカムシャフト
のような部品の溝の検出装置と被検出物の説明図、第３
図は、本発明のカムシャフトのような部品の溝の検出装
置を用いてカ第４図は、本発明の実施例によるカムンヤ
フトのような部品の溝の検出装置における基準値と判定
結果とを表わす説明図、第５図は、従来の溝の検出装置
と被検出物の説明図である。 （記号の説明） ２・　・センサ。　　　　３ａ、３ｂ・　・距離。 ４・　・判定部。　　　　２１・　・被検出物。 ２２ａ・　・溝形成部。２２ｂ・　・溝無し部。 ３１・　・被検出物移動手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 被検出物２１に対向するセンサ２と、該被検出物２１を
   、該被検出物２１の溝無し部２２ｂが前記センサ２に対
   向する位置から該被検出物２１の溝形成部２２ａが前記
   センサ２に対向する位置に移動させる被検出物移動手段
   ３１と、前記センサ２によって計測される前記被検出物
   ２１の溝無し部２２ｂと前記センサ２間の距離３ｂと、
   前記被検出物２１の溝形成部２２ａと前記センサ２間の
   距離３ａが信号として入力され、かつ、溝の有無判定の
   ための基準値が設定されており該基準値と前記２つの信
   号の差の値とを比較して溝の有無を判定する判定部４と
   を備えたことを特徴とするカムシャフトのような部品の
   溝の検出装置。