JPH04353760A - 傷検出装置 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はワークの傷、例えば鋳造
物の割れ・ヒビ等を検出するための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来からワークの傷を検出するために、
検出ヘッドでワーク表面を走査する手法がとられている
。図６は従来の走査方式を示すもので、図６（Ａ）　は
ワークＷの内面の傷を検出するために、リング状の検出
ヘッドＨをワークＷ内で移動させる。図６（Ｃ）　では
棒状ワークＷの外周面上の傷を検出するために、リング
状の検出ヘッドＨに対してワークＷを移動させる。図６
（Ｂ）　ではワークＷの傷Ａを検出するために、検出ヘ
ッドＨを平行移動させながら走査する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが上記の走査方
式によると、図２に一部が例示されているように、段部
Ｋやカーブを周面に有するようなワークＷに対して検出
ヘッドＨを走査させることは難しい。例えば図６（Ａ）
　または（Ｃ）　の方式によると、ワークＷの周面の半
径が種々に変わるワークに対して、検出ヘッドＨとワー
クＷ間のギャップＧを適切に維持することができず、検
出精度を一定に保つことが難しい。また図６（Ｂ）　の
方式によると、検出ヘッドＨを３次元的に移動させるた
めの機構が必要となり装置が大変大掛りとなってしまう
。そこで本発明では、一様な検出精度で傷を検出できる
とともに、検出ヘッドでワーク面を走査させるための機
構が単純化された傷検出装置を提案するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで本発明ではワーク
表面を検出ヘッドで走査してワークの傷を検出する装置
であり、先端にローラが取付けられた二股状の接触部の
間でかつ該ローラより所定の距離オフセットした位置に
該検出ヘッドが取付けられた接触子、該接触子をワーク
表面に接近離間する方向に案内する案内面を有する支持
部材、該接触子と該支持部材の間に設けられ該接触子を
ワーク表面に押付けるばね、該ワークを１軸回りに回転
させる手段、該支持部材をワークの回転軸線と平行な方
向に移動させるヘッド移動機構とを有する傷検出装置を
創作した。

【０００５】

【作用】上記構造によると、ワークは回転され、接触子
に取り付けられた検出ヘッドはヘッド移動機構によりワ
ークの回転軸線と平行な方向に移動される。この装置で
は回転機構と一方向での移動機構があれば足りることか
ら、走査のための構造は非常に単純化される。ワークが
回転され支持部材がワークの回転軸線と平行な方向に移
動されると、両者の動きが複合されて検出ヘッドによっ
てワークの表面が走査される。ここで検出ヘッドはばね
によってワークの側に押付けられて検出ヘッドの検出部
とワーク間の距離が所定値に保たれることから、本発明
によると簡単な構造でワークの表面を一様な精度で検査
することができる。

【０００６】

【実施例】図１（Ａ）　は本発明を具現化した傷検出装
置の正面図、（Ｂ）　は側面図を示している。この傷検
出装置は、ワークを回転可能な状態で下方から支えるワ
ーク下部支持機構Ｙ、ワークを上方で支えて回転させる
ワーク上部支持機構Ｘ、及び検出ヘッド２６を垂直面内
で移動させるヘッド移動機構Ｚで構成されている。

【０００７】最初にワーク上部支持機構Ｘについて説明
する。この機構のためにフレーム４にシリンダ２が垂直
下方に向けて固定されている。またフレーム４の前面板
４ａに２本のガイドレール４ｂが垂直方向に平行に固定
されている。このガイドレール４ｂに対して計４個のガ
イド６ｂ，６ｃを介して上部支持機構Ｘのためのサブフ
レーム６が垂直方向に移動可能となっている。サブフレ
ーム６の後方にはブラケット６ａが固定され、ブラケッ
ト６ａはシリンダ２のピストン２ａに固定されている。 上記構成によってサブフレーム６がシリンダ２によって
上下動可能となっている。サブフレーム６にはモータ８
が固定されている。モータ８の回転軸は軸受け８ａを貫
通し、上部チャック１０に固定されている。すなわち上
部チャック１０はモータ８によって回転可能となってい
る。

【０００８】次にワーク下部支持機構Ｙについて説明す
る。この機構のためにフレーム４ｃにシリンダ１２が垂
直下方に向けて固定されている。シリンダ１２のピスト
ン１２ａは下部支持機構Ｙのためのサブフレーム１４に
接続されている。サブフレーム１４にはブラケット１４
ａを介して軸受け１６が固定されており、この軸受け１
６によって下部チャック１８が回転可能に支えられてい
る。上部チャック１０と下部チャック１８の回転中心は
同一垂直線Ｃ上におかれている。

【０００９】次にヘッド移動機構Ｚについて説明する。 この機構のためにフレーム４ｄにモータ２０が垂直下方
に向けて固定されている。またフレーム４の支持板４ｅ
に２本のガイドレール４ｆが垂直下方に平行に固定され
ている。このガイドレール４ｆに対して計４個のガイド
２２ａ，２２ｂを介してヘッド用フレーム２２ｃが垂直
方向に移動可能となっている。フレーム２２ｃの背後に
は図示されていないブラケットが固定され、このブラケ
ットはモータ２０に連結された送りねじに固定されてい
る。この機構によってヘッド用フレーム２２ｃがモータ
２０によって上下動可能となっている。

【００１０】ヘッド用フレーム２２ｃにはヘッド進退装
置２４が固定され、ヘッド２６を図１（Ｂ）　の左右方
向に進退可能となっている。すなわちヘッド２６はモー
タ２０によって上下方向に、進退装置２４によって左右
方向に移動可能となっており、ワークの回転中心軸Ｃを
含む垂直面内（図１の（Ｂ）　の紙面内）で移動可能と
なっている。

【００１１】図２，３はヘッド２６の詳細を示している
。図示３０はヘッド進退装置２４で進退されるブラケッ
トを示し、これにガイドレール３２が固定されている。 このガイドレール３２にガイド３４を介してヘッドフレ
ーム（接触子）４０がスライド可能となっている。 ヘッドフレーム４０にはガイドバー３６が固定されてい
る。ガイドバー３６はブラケット３０の垂直辺３０ａの
孔を貫通して右方に延びている。垂直辺３０ａとヘッド
フレーム４０間にはバネ３８が圧縮状態で挿入されてお
り、常時はヘッドフレーム４０をブラケット３０に対し
て図示左方に付勢している。この実施例ではブラケット
３０等で支持手段が構成され、レール３２とガイドバー
３６の案内孔によって案内面が形成されている。

【００１２】ヘッドフレーム４０は図３に良く示される
ように水平方向に分岐しており、各先端にローラ４４が
垂直軸回りに回転可能となっている。ローラ４４から所
定の距離Ｇだけ、離れた二股の付根部に検出ヘッド、こ
の場合ワークＷに流れる渦電流を検出してワークＷの傷
の有無を検出するセンサ（検出ヘッド）４２が固定され
ている。

【００１３】モータ２０及びヘッド進退装置２４によっ
てヘッド２６をその先端部がワークＷ中に若干入り込む
ような位置関係に制御すると、バネ３８が縮みローラ４
４がワークＷに当接し、ワークＷとセンサ４２間の距離
が一定に保たれる。またセンサ４２は二股の付根部に取
付けられ、両側が支持された状態にあるため、ワークＷ
に多少の凹凸があっても安定して支持され、損傷の恐れ
がない。

【００１４】次にこの検出装置でワークＷの傷を検出す
る様子を説明する。最初にシリンダ１２によって下部チ
ャック１８の高さを調整する。次に下部チャック１８上
にワークＷを乗せる。この状態でシリンダ２を伸ばし、
上部チャック１０を下降させ、ワークＷの上部をチャッ
クする。このあとでモータ２０を調整し、ヘッド２６が
ワークＷの上端高さと一致する高さとなるように調整す
る。そしてヘッド進退装置２４を伸ばしヘッド２６をワ
ークＷの周面に当接させ、ばね３８が圧縮された状態と
する。これで測定準備が終了する。

【００１５】準備が完了した後、モータ８を回転させる
と同時にモータ２０を所定速度で下降させる。するとヘ
ッド２６はローラ４４がワークＷに当接した状態でワー
クＷの回りを螺旋状に走査してゆくことになる。この時
センサ４２はワークＷからギャップ量Ｇだけ常に離れた
状態となり、精度よい測定ができる。またセンサ４２が
ワークＷに接触してセンサ４２が破損することはない。 ここでワークＷの半径が軸方向にそれほど大きく変わら
ない場合には、ばね３８の変形のみで追従でき、ヘッド
進退装置２４を調整する必要はない。ただし半径が大き
く変化し、ばね３８の変形のみでは追従できない場合に
はヘッド進退装置２４を軸方向位置の変化とともに適宜
進退させればよい。

【００１６】この装置によるとワークＷの周面に凹凸が
あり、従来の走査方式では検出困難であったものが、極
めて迅速かつ一定精度で検出することができる。本実施
例ではヘッドフレーム４０をワークに接近する方向にフ
ローディング可能としているが、図３に示す点Ｐ回りに
ヘッドフレーム４０の先端を回動可能とすることにより
ワークに接近する方向と直交する方向にもフローディン
グ可能となるようにしてもよい。

【００１７】

【発明の効果】本発明によると、複雑な形状を有するワ
ークに対して傷検出用ヘッドを表面から一定の距離に保
った状態で走査させることができ、このための構造が極
めて簡単化される。またワークを回転させるとともに接
触子を移動させてワークの検査を行うため円筒状のワー
クの側面全域を余す所なく検査できる。このため安価な
装置で安定した精度でワークの傷を検査することができ
、有用性の高い発明である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る傷検出装置の正面図と側面図。

【図２】ヘッドの拡大側面図。

【図３】ヘッドの拡大平面図。

【図４】本発明の他の適用例を示す図。

【図５】本発明の他の適用例を示す図。

【図６】従来の走査方式を示す図。

【符号の説明】

２６：ヘッド ２０，２４：ヘッド移動手段 ８：ワーク回転手段 ３８：検出ヘッド押付用ばね ４０：ヘッドフレーム（接触子） ４２：検出ヘッド（センサ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ワーク表面を検出ヘッドで走査してワ
   ークの傷を検出する装置であり、先端にローラが取付け
   られた二股状の接触部の間でかつ該ローラより所定の距
   離オフセットした位置に該検出ヘッドが取付けられた接
   触子、該接触子をワーク表面に接近離間する方向に案内
   する案内面を有する支持部材、該接触子と該支持部材の
   間に設けられ該接触子をワーク表面に押付けるばね、該
   ワークを１軸回りに回転させる手段、該支持部材をワー
   クの回転軸線と平行な方向に移動させるヘッド移動機構
   、とを有する傷検出装置。