JPH05133702A - ワーク孔径計測装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 下面のみ仕上げ加工された加工途中のシリン
ダブロックのシリンダボア内径を自動的に計測するとと
もにその計測精度を向上させて、シリンダブロックの適
用排気量判定の誤りの発生を防止することを目的とす
る。 【構成】 シリンダブロック１の搬入位置の上方にその
搬入経路に沿って移動可能に支持された基台18と、裁頭
円錐状外周面21a を持つ位置出し部材21をシリンダボア
1bの一つに嵌入してそのシリンダボア1bに対し基台18を
位置決めする基台位置決め機構19と、位置出し部材21に
対しシリンダピッチに対応する位置関係で配置された揺
動腕35の当接ピン41を持つ下端部を他のシリンダボア1b
に挿入する揺動腕挿入機構20と、シリンダボア1b内で当
接ピン41がシリンダボア内壁に当接するまで揺動腕35の
下端部を拡張するエアシリンダ38と、揺動腕35の下端部
の拡張量を計測する位置センサ40と、を具えてなるもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、例えば加工途中のシ
リンダブロック等の、複数の孔を所定の位置関係で有す
るが仕上げ面が少ないため正確な位置決めが困難なワー
クの前記孔の内径を自動的に計測するワーク孔径計測装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】上述の如きワークとしては例えば、エン
ジンの、複数のシリンダボアを所定の位置関係で有する
が下面のみ仕上げ加工された加工途中のシリンダブロッ
クがあり、かかるシリンダブロックは、同一外形でも複
数種類の排気量に適用するようにシリンダボア内径を異
ならせたものがあるので、そのシリンダブロックを適用
排気量に応じた加工を行う次工程へ供給する場合には、
その供給の前にシリンダブロックのシリンダボア内径を
計測して適用排気量を判別する必要がある。

【０００３】そこで、そのシリンダボア内径を自動計測
して適用排気量を判別するため従来は、例えば図５に示
す装置が用いられており、この装置は、ワークとして
の、同一外形でも1800cc用と2000cc用との二種類の適用
排気量のものがあるシリンダブロック１を、ローラコン
ベヤ２で同図では左方から右方へ搬送し、そのローラコ
ンベヤ２のローラの隙間からストッパ３をエアシリンダ
４で突出させてそのストッパ３をシリンダブロック１の
前端1aに掛合させることにより、シリンダブロック１を
所定搬入場所で停止させ、その搬入場所の上方に配置し
たガイドレール５の案内下でエアシリンダ６により、ロ
ッド７を昇降可能に支持する昇降部材８を下降させて、
そのロッド７の下端部に設けられた、裁頭円錐状の外周
面9aを持つ計測部材９を、それと昇降部材８との間に設
けたスプリング10で下向きに付勢しつつ下降させ、これ
によって計測部材９を、上記搬入場所で停止したシリン
ダブロック１のシリンダボア1bの上端縁に外周面9aが当
接するまで嵌入し、その状態での計測部材９の高さを、
ロッド７の上部に固定されたドッグ11で作動する二つの
リミットスイッチ12で検知して、その結果からシリンダ
ボア内径を計測し、計測部材９が高位置の場合はシリン
ダボア内径が小さいことから1800cc用、低位置の場合は
シリンダボア内径が大きいことから2000cc用、というよ
うにして適用排気量を判別している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで上記従来装置
にあっては、シリンダブロック１の前端1aに当接してシ
リンダブロック１を掛止するストッパ３の位置を基準に
計測部材９が配置されるとともに、その計測部材９の、
裁頭円錐状の外周面9aがシリンダボア1bの上端縁に当接
した状態での高さから、シリンダボア内径を計測してお
り、この一方上記シリンダブロック１は、加工途中であ
るため、図６に示すように、シリンダボア1bの中心から
その計測時点での前端1aまでの距離ａが２〜５mm程度ば
らつくとともに、その計測時点での上面から仕上げ後の
上面までの距離ｂも２〜５mm程度ばらついている。

【０００５】それゆえ上記従来装置にあっては、上記距
離ａのばらつきに起因して、計測部材９とシリンダボア
1bとの偏心が生じて計測部材９の外周面9aがシリンダボ
ア1bの上端縁に片当たりしたり、上記距離ｂのばらつき
に起因して、計測部材９が計測基準としてあらかじめ設
定した各排気量に対応する高さでシリンダボア1bの上端
縁に当接しなかったりする場合が生じてしまい、これら
の一方あるいは双方によって判定の誤りが発生するとい
う問題があった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、上述した従
来装置の課題を有利に解決した計測装置を提供すること
を目的とするものであり、この発明のワーク孔径計測装
置は、複数の孔を所定の位置関係で有するワークが搬入
される所定搬入位置の近傍に、そのワークの搬入経路に
沿って移動可能に支持された基台と、前記基台に設けら
れ、前記ワークの複数の孔の一つにその孔より大きい最
大径の裁頭円錐状外周面を持つ位置出し部材を嵌入し
て、その嵌入した孔に対し前記基台を位置決めする基台
位置決め手段と、前記基台に設けられ、前記位置出し部
材に対し前記ワーク孔の位置関係に対応する位置関係で
配置された計測部材を前記ワークの他の孔に挿入する計
測部材挿入手段と、前記計測部材を挿入した孔内で、計
測部材の両端がその孔の内壁に当接するまでその計測部
材を孔の直径方向へ拡張する計測部材拡張手段と、前記
計測部材の拡張量を計測する拡張量計測手段と、を具え
てなるものである。

【０００７】

【作用】かかる計測装置にあっては、ワークが所定搬入
位置に搬入されると、先ず基台位置決め手段が、ワーク
の複数の孔の一つに、その孔より大きい最大径の裁頭円
錐状外周面を持つ位置出し部材を嵌入するとともに、そ
の際の位置出し部材の外周面と孔の入口端縁との当接の
反力で基台をワーク搬入経路に沿って適宜移動させてそ
の基台をその嵌入した孔に対し所定位置に位置決めし、
これによって、位置出し部材に対しワーク孔の位置関係
に対応する位置関係で配置された計測部材がワークの他
の孔に整列し、次いで計測部材挿入手段が、その計測部
材を前記整列した孔に挿入し、次いで計測部材拡張手段
が、その孔内で、計測部材の両端がその孔の内壁に当接
するまでその計測部材を孔の直径方向へ拡張し、しかる
後、拡張量計測手段が、その計測部材の拡張量を計測す
る。

【０００８】従ってこの発明の計測装置によれば、計測
する孔に計測部材を整列させた状態での計測部材の拡張
量からワークの孔径を計測できるので、複数の孔を所定
の位置関係で有するが仕上げ面が少ないため正確な位置
決めが困難なワークでも、その孔の内径を自動的に計測
することができるとともにその計測精度を向上させるこ
とができ、ひいては、シリンダブロックのシリンダボア
内径の計測に適用した場合に排気量誤判定の発生を防止
することができる。

【０００９】

【実施例】以下に、この発明の実施例を図面に基づき詳
細に説明する。図１は、この発明のワーク孔径計測装置
を上記シリンダブロックのシリンダボア内径の自動計測
に適用した一実施例を一部断面にて示す正面図、図２お
よび図３は、その実施例の装置を一部断面にて示す側面
図および平面図、そして、図４はその実施例の装置の、
図１の矢印Ａ方向から見た側面図であり、図中従来例と
同様の部分はそれと同一の符号にて示す。

【００１０】すなわち、図中１はワークとしてのシリン
ダブロック、２はそのシリンダブロック１を図１では左
方から右方へ水平に搬送するローラコンベヤ、３はエア
シリンダ４のピストンロッドに取りつけられてそのエア
シリンダ４の作動に基づき昇降されるストッパをそれぞ
れ示し、ここにおけるシリンダブロック１も、同一外形
でも1800cc用と2000cc用との二種類の適用排気量のもの
があり、その適用排気量に応じた内径の四つのシリンダ
ボア1bを所定のピッチで有するが、下面のみ仕上げ加工
された加工途中のものであり、またここにおけるストッ
パ３も、エアシリンダ４の作動により上昇してローラコ
ンベヤ２のローラの隙間から突出し、前部を前向きにし
て搬送されるシリンダブロック１の前端1aと掛合してそ
のシリンダブロック１を図１に示す位置である所定搬入
位置に停止させるものである。

【００１１】なお、ここにおけるローラコンベヤ２の上
方の、シリンダブロック１の搬送経路内には、その搬送
方向に沿ってワークガイド13が固設されており、このワ
ークガイド13は、ローラコンベヤ２により搬入されて来
たシリンダブロック１のクランクシャフト支持ベアリン
グ取付部1cと嵌まり合って、シリンダブロック１をその
搬送方向と直角な水平方向について位置決めすることが
できる。

【００１２】しかしてこの実施例の装置では、上記搬入
位置の側方に立設された支柱14でその搬入位置の上方の
位置に固定支持された枠状のフレーム15の下面に、シリ
ンダブロック１の搬入経路に沿って図１では左右方向に
延在するようにガイドレール16が敷設され、そのガイド
レール16とそれに移動可能に嵌合されたスライダ17とに
より基台18が、シリンダブロック１の搬入経路に沿って
水平移動可能に支持されており、その基台18には、基台
位置決め手段としての基台位置決め機構19と、計測部材
挿入手段としての揺動腕挿入機構20とが設けられてい
る。

【００１３】ここで、基台位置決め機構19は、最大径が
シリンダブロック１のシリンダボア1bの内径より大きく
最小径がその内径より小さい裁頭円錐状をなすとともに
周方向の四箇所に面取り部がある外周面21a を持つ位置
出し部材21を具え、その位置出し部材21の最大径側端部
をロッド22の下端部に同心に固定して、そのロッド22
を、上記搬入位置に停止したシリンダブロック１の四つ
のシリンダボア1bの中心を結ぶ直線の上方に位置してそ
れらのシリンダボア1bの一つ（図示例では前端1aから二
番目の第２シリンダのシリンダボア1b）の上方に概略整
列する配置にて基台18に固定されたガイドスリーブ23に
よって昇降可能に支持し、そのガイドスリーブ23の上方
にて基台18に固定されたブラケット24にエアシリンダ25
を下向きに立設して、そのエアシリンダ25のピストンロ
ッドを上記ロッド22の上端部に結合してなる。

【００１４】かかる基台位置決め機構19は、エアシリン
ダ25がピストンロッドを介しロッド22を昇降させること
にて、位置出し部材21を、図１中仮想線で示す、搬送中
のシリンダブロック１と干渉しない待機位置と、図１，
２中実線で示す、上記搬入位置に停止したシリンダブロ
ック１の第２シリンダのシリンダボア1bに嵌入される下
降位置との間で昇降させることができ、そしてそのシリ
ンダボア1bへの嵌入の際に、位置出し部材21の外周面21
a とシリンダボア1bの入口端縁との当接の反力で基台18
をシリンダブロック１の搬入経路に沿って適宜移動させ
ることにて、その基台18を、シリンダブロック１の第２
シリンダのシリンダボア1bに対し所定位置に位置決めす
ることができる。

【００１５】なお、基台18を、位置出し部材21が上記搬
入位置のシリンダブロック１の第２シリンダのシリンダ
ボア1bの上方に概略整列するような中立位置で停止させ
て浮動状態に置くため、フレーム15の下面には、ガイド
スリーブ26で支持したロッド27をスプリング28で常時進
出付勢して基台18の端部を互いに反対方向から押圧する
二つの中立位置位置決め機構29が設けられている。

【００１６】また揺動腕挿入機構20は、枠状の基台18の
中央孔内に貫通配置された昇降台30を具え、その昇降台
30を、これも基台18の中央孔内に貫通配置されたブラケ
ット31に上下方向へ延在するように敷設されたガイドレ
ール32とそれに移動可能に嵌合されたスライダ33とによ
り昇降可能に支持し、その昇降台30の下端部に固定され
た二股のブラケット34により、計測部材としての、互い
に同一で逆向き配置の二本の揺動腕35の中間部をそれぞ
れピン36を介し揺動可能に支持するとともに、それらの
揺動腕35の支持位置を、両揺動腕35間の中央位置Ｂと位
置出し部材21の中心Ｃとの間の距離がシリンダブロック
１の第２シリンダのシリンダボア1bの中心と図示例では
前端1aから四番目の第４シリンダのシリンダボア1b中心
との間の距離（シリンダピッチの二倍）に等しくなり、
かつその中央位置Ｂが上記搬入位置に停止したシリンダ
ブロック１の四つのシリンダボア1bの中心を結ぶ直線の
上方に位置するように配置し、さらにブラケット34の上
端部にエアシリンダ37を下向きに立設して、そのエアシ
リンダ37のピストンロッドを上記昇降台30の上端部に結
合してなる。

【００１７】かかる揺動腕挿入機構20は、エアシリンダ
37がピストンロッドを介し昇降台30を昇降させることに
て、上記二本の揺動腕35を、搬送中のシリンダブロック
１と干渉しない待機位置と、図１に示す、それらの揺動
腕35の下端部が上記搬入位置に停止したシリンダブロッ
ク１の第４シリンダのシリンダボア1bに挿入される下降
位置との間で昇降させることができる。

【００１８】そしてここでは、上記二本の揺動腕35の上
端部に、計測部材拡張手段としてのエアシリンダ38のシ
リンダ本体38a とピストンロッド38b とがそれぞれピン
39を介して揺動可能に連結され、このエアシリンダ38
は、そのピストンロッド38b を進出させて二本の揺動腕
35の上端部の間隔を広げることにて、それらの揺動腕35
の下端部の間隔を狭めてそれらの下端部のシリンダボア
1bへの挿入を可能とし、またそのピストンロッド38b を
後退させて二本の揺動腕35の上端部の間隔を狭めること
にて、それらの揺動腕35の下端部の間隔を広げてそれら
の下端部をシリンダボア1b内で拡張することができ、そ
のエアシリンダ38には、拡張量計測手段としての、シリ
ンダ本体38a に対するピストンロッド38b の伸縮位置を
検出する通常のリニア位置センサ40が併設され、また上
記二本の揺動腕35の下端部にはそれぞれ、硬質の球状の
先端部を持つ当接ピン41が互いに逆向きの水平方向へ向
けて突設されている。

【００１９】なお、シリンダブロック１の搬入の際に、
揺動腕35の下端部の間隔を狭めた状態で上記中央位置Ｂ
と位置出し部材21の中心Ｃとの間の距離が一定に保たれ
るように、上記昇降台30の下端部の両側部には、二本の
揺動部材35の上端部の間隔を広げた状態でそれらの揺動
部材35の上部に外側から当接するストッパ42が設けられ
ている。

【００２０】上述した孔径計測装置にあっては、シリン
ダブロック１が上記搬入位置に搬入され、ストッパ３に
掛止されてそこに停止すると、先ず基台位置決め機構19
が、エアシリンダ25の作動に基づき前記した如くシリン
ダブロック１の第２シリンダのシリンダボア1bに、基台
18を適宜移動させつつ位置出し部材21を嵌入して、基台
18をその第２シリンダのシリンダボア1bに対し所定位置
に位置決めし、これによって、位置出し部材21に対しシ
リンダピッチの二倍の距離の位置を中央位置Ｂとして配
置された二本の揺動腕35の下端部がシリンダブロック１
の第４シリンダのシリンダボア1bに整列し、次いで揺動
腕挿入機構20が、エアシリンダ37の作動に基づき前記し
た如くそれらの揺動腕35の下端部をその第４シリンダの
シリンダボア1bに挿入し、次いでエアシリンダ38がピス
トンロッド38a を引き込んで、そのシリンダボア1b内
で、両当接ピン41の先端部がそのシリンダボア1bの内壁
にそれぞれ当接するまでそれらの揺動腕35の下端部をシ
リンダボア1bの直径方向へ拡張し、しかる後、リニア位
置センサ40が、揺動腕35の下端部の拡張量に対応するピ
ストンロッド38b の伸縮位置を検出して出力する。

【００２１】従って上記実施例の孔径計測装置によれ
ば、計測するシリンダボア1bに二本の揺動腕35の下端部
を整列させた状態でのそれらの揺動腕35の下端部の拡張
量からシリンダボア1bの孔径を計測できるので、仕上げ
面が少ないため正確な位置決めが困難なシリンダブロッ
ク１でも、そのシリンダボア1bの内径を自動的に計測す
ることができるとともにその計測精度を向上させること
ができ、ひいては、その計測結果をシリンダブロック１
の排気量の判定に適用した場合に誤判定の発生を有効に
防止することができる。

【００２２】さらに上記実施例の孔径計測装置によれ
ば、四本のピン36, 39で連結されたエアシリンダ38, 二
本の揺動腕35および二股のブラケット34が、自在に変形
可能な四節リンクを構成し、しかもそのリンクは二本の
ピン36のみで昇降台30に支持されているので、シリンダ
ブロック１のシリンダボア1bのピッチに多少の誤差があ
って、計測するシリンダボア1bに二本の揺動腕35の下端
部が正確に整列しなかったような場合でも、一方の揺動
腕35の下端部の当接ピン41がシリンダボア1bの内壁に当
接した後その四節リンクの変形によって揺動腕35の下端
部の位置をシリンダボア1bの位置に合わせてずらし、他
方の揺動腕35の下端部の当接ピン41をシリンダボア1bの
内壁に当接させて、シリンダボア1bの内径を計測するこ
とができ、かかる場合でも、二本のピン36の位置は変わ
らないので、内径の計測誤差をわずかなもの（例えばシ
リンダボア内径およびピン36の間隔80mmで二ピッチ分の
ピッチ誤差13mmの場合で内径の計測誤差0.01mm程度）と
することができる。

【００２３】以上、図示例に基づき説明したが、この発
明は上述の例に限定されるものでなく、例えば上記実施
例におけるシリンダブロック以外のワークにも適用する
ことができ、またワークの側部に複数の孔がある場合に
は、基台位置決め手段や計測部材挿入手段をワーク搬入
位置の側方に配置しても良い。

【００２４】

【発明の効果】かくしてこの発明のワーク孔径計測装置
によれば、計測する孔に計測部材を整列させた状態での
計測部材の拡張量からワークの孔径を計測できるので、
複数の孔を所定の位置関係で有するが仕上げ面が少ない
ため正確な位置決めが困難なワークでも、その孔の内径
を自動的に計測することができるとともにその計測精度
を向上させることができ、ひいては、シリンダブロック
のシリンダボア内径の計測に適用した場合に排気量誤判
定の発生を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明のワーク孔径計測装置をシリンダブロ
ックのシリンダボア内径の自動計測に適用した一実施例
を一部断面にて示す正面図である。

【図２】上記実施例の装置を一部断面にて示す側面図で
ある。

【図３】上記実施例の装置を一部切り欠いて示す平面図
である。

【図４】上記実施例の装置の、図１の矢印Ａ方向から見
た側面図である。

【図５】従来のワーク孔径計測装置を示す略線図であ
る。

【図６】上記従来装置の一部を拡大して示す説明図であ
る。

【符号の説明】

１ シリンダブロック 1b シリンダボア 18 基台 19 基台位置決め機構 20 揺動腕挿入機構 21 位置出し部材 21a 外周面 35 揺動腕 38 エアシリンダ 40 位置センサ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数の孔（1b）を所定の位置関係で有す
   るワーク（１）が搬入される所定搬入位置の近傍に、そ
   のワークの搬入経路に沿って移動可能に支持された基台
   （18）と、 前記基台に設けられ、前記ワークの複数の孔の一つにそ
   の孔より大きい最大径の裁頭円錐状外周面（21a)を持つ
   位置出し部材（21）を嵌入して、その嵌入した孔に対し
   前記基台を位置決めする基台位置決め手段（19）と、 前記基台に設けられ、前記位置出し部材に対し前記ワー
   ク孔の位置関係に対応する位置関係で配置された計測部
   材（35）を前記ワークの他の孔に挿入する計測部材挿入
   手段（20）と、 前記計測部材を挿入した孔内で、計測部材の両端がその
   孔の内壁に当接するまでその計測部材を孔の直径方向へ
   拡張する計測部材拡張手段（38）と、 前記計測部材の拡張量を計測する拡張量計測手段（40）
   と、を具えてなる、ワーク孔径計測装置