JPH07270151A

JPH07270151A - ワークの外形の計測方法

Info

Publication number: JPH07270151A
Application number: JP6081494A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Maruyama; 勉丸山; Takeo Kichiji; 武雄吉地
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1994-03-30
Filing date: 1994-03-30
Publication date: 1995-10-20

Abstract

(57)【要約】【目的】軸部を有するワークの外形を効率良く計測する
ことができると共に自動化が容易となる計測方法を提供
する。【構成】垂直且つ昇降自在に保持されて搬送されたワー
クＷを、外径計測ステージ５の上方から下降させ、その
下降過程において、外径計測手段４１にワークＷの外径
計測対象位ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅが対向したとき、ワーク
Ｗの軸部Ｗ₁の外径寸法を計測する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エンジンバルブ等の軸
部を有するワークの外形の計測方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、エンジンバルブ等の軸部を有する
ワークの外形を計測する場合には、実開平３−１１３１
１３号公報及び実開昭６１−１７００５２号公報に開示
されているように、ワークを水平又は傾斜させた状態で
各部の寸法や回転させたときの振れ等の計測が行われる
ことが知られている。前記公報に見られる計測装置は、
ワークの軸部を支持する複数の支持部を備え、ワークは
該支持部によって計測位置に保持される。そして、計測
位置のワークに対してその上方及び側方に設けられた複
数のゲージによってワークの外形の計測が行われる。

【０００３】しかし、ワークは計測の対象となる部分を
複数有しており、前記計測装置はワークの複数の計測位
置に各別にゲージを設ける必要がある。このため、比較
的多くのゲージを備えて装置構成が複雑となる不都合が
ある。

【０００４】また、前記計測装置によってワークの各部
の寸法や回転時の振れ等の計測を行うとき、ワークを前
記支持部に支持する工程や、支持部に支持されたワーク
を回転させる工程は、作業者の手作業によって行われて
いたため作業効率が悪く、それらの工程を自動化するこ
とが望まれていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】かかる不都合を解消し
て、本発明は、軸部を有するワークの外形を計測する方
法の改良を目的とするものであり、具体的には、計測手
段の数量が比較的少くても多くの計測対象位置を計測す
ることができ、また、計測する際の作業効率を向上させ
るための自動化が容易となるワークの外形の計測方法を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明は、軸部を有するワークを、該軸部の長手
方向を上下として垂直且つ昇降自在に保持して搬送する
工程と、該工程によってワークの軸部の外径寸法を計測
する外径計測ステージの上方にワークが搬送されたと
き、該外径計測ステージに向かってワークを下降させる
工程と、下降過程のワークの軸部の外周に臨んで設けら
れた外径計測手段に、該ワークの外径計測対象位置が対
向したとき該ワークの軸部の外径寸法を計測する工程と
を備えることを特徴とする。

【０００７】また、軸部を有するワークを、該軸部の長
手方向を上下として垂直且つ回転自在に保持して搬送す
る工程と、該工程によってワークの回転時の振れを計測
する振れ計測ステージに搬送されたワークの軸部の一部
を拘束手段によって回転自在に拘束する工程と、拘束状
態のワークを回転させる工程と、回転状態のワークの拘
束された位置を除く他の部分の外周に臨んで設けられた
振れ計測手段によってワークの回転時の振れを計測する
工程とを備えることを特徴とする。

【０００８】また、軸部を有するワークを、その長手方
向を上下として垂直に回転自在且つ昇降自在に保持して
搬送する工程を備え、該搬送工程の途中に、ワークの回
転時の振れを計測する振れ計測工程と、ワークの軸部の
外径寸法を計測する外径計測工程とを備え、前記振れ計
測工程は、前記搬送工程によってワークの回転時の振れ
を計測する振れ計測ステージに搬送されたワークの軸部
の一部を拘束手段によって回転自在に拘束する工程と、
拘束状態のワークを回転させる工程とを備えて、回転状
態のワークの拘束された位置を除く他の部分の外周に臨
んで設けられた振れ計測手段によってワークの回転時の
振れを計測する工程とからなり、前記外径計測工程は、
前記搬送工程によってワークの軸部の外径寸法を計測す
る外径計測ステージの上方にワークが搬送されたとき、
該外径計測ステージに向かってワークを下降させる工程
と、下降過程のワークの軸部の外周に臨んで設けられた
外径計測手段に、該ワークの外径計測対象位置が対向し
たとき、ワークの軸部の外径寸法を計測する工程とから
なることを特徴とする。

【０００９】本発明は、前記ワークの上端面を吸着保持
して該ワークを垂直に支持することが好ましい。

【００１０】

【作用】本発明は、エンジンバルブやボルト等の軸部を
有するワークが、その軸部の長手方向を上下として垂直
に保持された状態で搬送され、その搬送途中においてワ
ークの軸部の外径寸法や回転時の振れが計測されるもの
である。

【００１１】ワークの軸部の外径寸法の計測において
は、ワークが昇降自在に保持されて外径計測ステージの
上方に搬送された後、外径計測ステージに向かってワー
クが下降される。該外径計測ステージには、下降過程の
ワークの軸部の外周に臨んで外径計測手段を設けられて
いる。ワークの軸部の外径計測対象位置が該外径計測手
段に対向したとき該外径計測手段によってワークの軸部
の外径が計測される。ワークに複数の外径計測対象位置
がある場合には、ワークの下降過程において各外径計測
対象位置毎に外径が計測される。

【００１２】また、回転時の振れの計測においては、振
れ計測ステージに垂直状態で搬送されたワークが回転さ
れる。このとき、拘束手段によってワークの軸部の一部
が回転自在に拘束される。そして、振れ計測手段によっ
て回転時のワークに発生する振れが計測される。これに
より、ワークの軸部の断面の真円度や、ワークの軸部の
軸心の真直度が確認される。

【００１３】また、前記のようにワークが垂直に保持さ
れることによって、各ステージへのワークの搬送が容易
となる。そして、垂直状態で搬送されたワークに対し
て、搬送途中に設けられた振れ計測ステージにより前記
振れ計測工程が行われる。次いで、ワークは振れ計測ス
テージから外径計測ステージに搬送される。その後、外
径計測ステージにより前記外径計測工程が行われる。各
ステージにおける各計測工程の後、ワークが搬送路の下
流に搬送され、ワークの搬出が可能となる。なお、振れ
計測工程を前工程とし外径計測工程を後工程としてもよ
く、その逆でもよい。

【００１４】本発明による計測方法においては、ワーク
の上端面を吸着保持することにより、ワークを垂直に支
持することを容易とすると共に、該ワークの昇降及び回
転を容易とする。

【００１５】

【実施例】本発明の一実施例を図面に基づいて説明す
る。

【００１６】図１は本発明の方法を実現するエンジンバ
ルブの外形の計測装置の概略構成を示す説明図、図２は
エンジンバルブの搬送状態を示す説明図、図３は振れ計
測ステージの要部を破断して示す説明図、図４は外径計
測ステージの要部を破断して示す説明図、図５は図４の
説明的平面図、図６は外径計測工程の一部を示す説明図
である。

【００１７】本実施例においてはステムＷ₁と傘部Ｗ₂
とを有するエンジンバルブＷをワークとし、本実施装置
１は該エンジンバルブＷの真直度、各部の外径の真円
度、全長寸法、各部の外径寸法、傘部のマージン厚等を
計測するものである。

【００１８】本実施装置１は、図１に概略を示すよう
に、エンジンバルブＷの搬送方向に沿って延設された梁
材２と、該梁材２に沿って上流から下流に移動する搬送
装置３と、該搬送装置３の移動方向に沿ってその下方に
配設された振れ計測ステージ４及び外径計測ステージ５
とによって構成されている。

【００１９】前記搬送装置３は、図２に示すように、前
記梁材２に沿って摺動自在に設けられており図示しない
駆動手段によってエンジンバルブＷの搬送方向に沿って
移動される。該搬送装置３には、エンジンバルブＷを回
転自在に支持する支持装置６と、該支持装置６を介して
エンジンバルブＷを昇降させる昇降装置７とが備えられ
ている。

【００２０】前記支持装置６には、図２に示すように、
後述する昇降基座８に支持された回転アクチュエータ９
と、該回転アクチュエータ９に連結された回転軸１０
と、該回転軸１０の下端に設けられてエンジンバルブＷ
の傘部Ｗ₂の上面の形状に対応するバキュームパッド１
１とが備えられている。前記回転軸１０は、その内部に
中空のエアー通路１２が形成されており、昇降基座８に
設けられたエアロータリージョイント１３を介して回転
自在に支持されている。前記エアー通路１２は、その一
端が前記バキュームパッド１１の内側に連通され、他端
がエアロータリージョイント１３の環状中空部１４に連
通されている。エアロータリージョイント１３には、図
示しない吸引装置に接続されたチューブ１５が環状中空
部１４に連通して設けられている。

【００２１】前記昇降装置７には、図２に示すように、
前記梁材２に沿って摺動する摺動基座１６に回転自在に
支持されたボールネジ１７と、該ボールネジ１７を回転
させる回転アクチュエータ１８（図１示）とが備えら
れ、前記昇降基座８は、前記ボールネジ１７に螺着され
た昇降部材１９を介してボールネジ１７の回転によって
昇降動される。また、前記昇降基座８は、前記摺動基座
１６の側面に上下方向に延設されたレール２０に沿って
摺動自在の摺動部材２１を介して、昇降自在に設けられ
ている。

【００２２】前記振れ計測ステージ４には、図３に示す
ように、エンジンバルブＷを垂直状態で回転自在に拘束
する拘束装置２２と、エンジンバルブＷを回転させたと
きに傘部Ｗ₂の振れを計測する傘外径振れ計測センサ２
３と、回転するステムＷ₁の振れを計測するステム径振
れ計測センサ２４と、回転時のコッター溝Ｗ₃の振れを
計測するコッター溝振れ計測センサ２５とが設けられて
おり、拘束された状態のエンジンバルブＷのステムＷ₁
の下端を当接して回転自在に支持する基準ボール２６が
備えられている。

【００２３】前記拘束装置２２には、エンジンバルブＷ
のステムＷ₁の所定位置に当接する基準座２７と、該基
準座２７の下方位置で補助的にステムＷ₁に当接する当
接部材２８と、前記基準座２７にステムＷ₁を介して対
向し、基準座２７にステムＷ ₁を押し付ける進退自在の
第１押し付けローラ２９と、該ローラ２９と共に前記当
接部材２８にステムＷ₁を押し付ける第２押し付けロー
ラ３０とが備えられている。前記基準座２７及び当接部
材２８はローラであってもよい。第１押し付けローラ２
９及び第２押し付けローラ３０は、大略コ字形の進退部
材３１に回転自在に支持された回転軸３２の両端に夫々
設けられており、該進退部材３１は、フレーム３３に固
定されたシリンダ３４のピストンロッド３５に連結され
ており、該シリンダ３４の駆動によって進退部材３１を
介して両ローラ２９，３０が進退される。また、進退部
材３１には、回転軸３２の回転を検知することによって
両ローラ２９，３０の回転状態を監視する回転センサ３
６が設けられている。両ローラ２９，３０の回転状態を
監視することにより、エンジンバルブＷのステムＷ ₁の
回転状態を確認することができる。

【００２４】前記外径計測ステージ５には、図４に示す
ように、エンジンバルブＷが垂直状態で挿通される貫通
孔３７を有するフレーム３８と、該フレーム３８の貫通
孔３７に中心線が一致する案内孔３９を有するガイド部
材４０と、前記フレーム３８に設けられて、該フレーム
３８に挿通されたエンジンバルブＷのステムＷ₁の上端
部外周に臨む位置に設けられたステム外径計測センサ４
１と、前記フレーム３８に挿通されたエンジンバルブＷ
のステムＷ₁の下端に当接してエンジンバルブＷの全長
を計測する全長計測センサ４２と、傘部Ｗ₂のマージン
厚を計測するマージン厚計測装置４３とが備えられてい
る。該マージン厚計測装置４３には、図４及び図５に示
すように、傘部Ｗ₂周縁部に回転自在に当接して支持す
る２組一対のマージン部受けローラ４４，４５と、各ロ
ーラ４４，４５を１組づつ夫々対向して回転自在に支持
して互いに接近する方向にレール４６に沿って摺動自在
の一対のローラ支持部材４７，４８と、後述するエンジ
ンバルブＷの下降時にエンジンバルブＷと各ローラ４
４，４５との干渉を防止するために、各組のローラ支持
部材４７，４８を拡開させる拡開シリンダ４９とが備え
られており、更に、各ローラ４４，４５が傘部Ｗ₂周縁
部に当接した際に傘部Ｗ₂の上面に当接するマージン厚
計測センサ５０と、傘部Ｗ₂の外径を計測する図示しな
い傘部外径計測センサが備えられている。なお、ローラ
支持部材４７，４８の相互の接近しすぎを防止するため
に、ストッパ５１が設けられており、該ストッパ５１
は、計測されるエンジンバルブＷ種類によって傘部Ｗ₂
の外径寸法に対応して交換可能となっている。

【００２５】次に、本実施装置１の作動を説明する。

【００２６】先ず、図１に示すように、エンジンバルブ
Ｗは搬送装置３に垂直状態に保持されて搬送される。こ
のとき、エンジンバルブＷは、その傘部Ｗ₂の平坦な上
面が支持装置６のバキュームパッド１１によって吸着さ
れて支持される。該エンジンバルブＷが前記振れ計測ス
テージ４の上方に搬送されたとき、前記昇降装置７によ
って該振れ計測ステージ４に向かってエンジンバルブＷ
が下降される。

【００２７】次いで、図３に示すように、振れ計測ステ
ージ４に位置されたエンジンバルブＷのステムＷ₁が前
記拘束装置２２によって回転自在に拘束される。エンジ
ンバルブＷは、進出した前記第１押し付けローラ２９及
び第２押し付けローラ３０によって、ステムＷ₁が基準
座２７及び当接部材２８に押し付けられる。次いで、拘
束装置２２によって拘束されたエンジンバルブＷの傘部
Ｗ₂の周縁に傘外径振れ計測センサ２３が当接され、ス
テムＷ₁の前記第１押し付けローラ２９と第２押し付け
ローラ３０とが当接された部分の間の外周にステム径振
れ計測センサ２４が当接され、コッター溝Ｗ₃にコッタ
ー溝振れ計測センサ２５が当接される。そして、前記支
持装置６の回転アクチュエータ９（図２参照）の駆動に
よってバキュームパッド１１を介してエンジンバルブＷ
が回転される。これによって、もしエンジンバルブＷの
ステムＷ₁が歪んでいたり、ステムＷ₁の横断面が真円
でなかった場合には、回転軸１０の軸心とステムＷ₁の
軸心とにズレが生じ、各振れセンサ２３，２４，２５に
よって回転時の振れが計測される。これによって、エン
ジンバルブＷの真直度、各部の外径の真円度を確認する
ことができる。

【００２８】続いて、図１に示すように、エンジンバル
ブＷは、前記搬送装置３によって振れ計測ステージ４か
ら上昇される。該振れ計測ステージ４において真直度又
は外径の真円度に異常が確認されたエンジンバルブＷは
搬送装置３によって搬出される。また、真直度又は外径
の真円度に異常のないエンジンバルブＷは、前記外径計
測ステージ５の上方で停止され、前記昇降装置７によっ
て該外径計測ステージ５に向かって下降される。この下
降過程において、先ず、図４及び図６に示すように、外
径計測ステージ５のフレーム３８に形成された貫通孔３
７をステムＷ₁が通過し、ステム外径計測センサ４１に
ステムＷ₁の下端の第１計測対象位置ａが対向したと
き、エンジンバルブＷの下降が停止される。そして、ス
テムＷ₁の第１計測対象位置ａにステム外径計測センサ
４１の一対の計測指５２が当接されステムＷ₁の第１計
測対象位置ａの外径寸法が計測される。次いで、エンジ
ンバルブＷの下降が再開され、図４示したコッター溝Ｗ
₃の外径計測対象位置ｂ及びステムＷ₁の第２、第３計
測対象位置ｃ，ｄが、夫々エンジンバルブＷの下降が停
止されながらステム外径計測センサ４１によって順次計
測される。そして、図４に示すように、ステムＷ₁の第
４計測対象位置ｅがステム外径計測センサ４１に対向さ
れたときエンジンバルブＷの下降が停止され、第４計測
対象位置ｅの外径が計測されると共に、ガイド部材４０
に案内されてステムＷ₁の下端部に当接された全長計測
センサ４２によってエンジンバルブＷの全長が計測され
る。

【００２９】このように、エンジンバルブＷが垂直に支
持され、その下降過程において複数の外径計測対象位置
ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅで下降が停止されながら外径が計測
されるので、ステムＷ₁の複数箇所の外径計測に対して
は単一のステム外径計測センサ４１が設けられていれば
よい。

【００３０】続いて、図４及び図５に示すように、マー
ジン厚計測装置４３によって傘部Ｗ ₂のマージン厚が計
測される。このとき、各マージン受けローラ４４，４５
が傘部Ｗ₂に当接され、マージン厚計測センサ５０の計
測指５３が傘部Ｗ₂の上面のバキュームパッド１１に干
渉しない位置に進出して当接される。そして、前記支持
装置６の回転アクチュエータ９（図２参照）の駆動によ
ってバキュームパッド１１を介してエンジンバルブＷが
回転され、傘部Ｗ₂全周のマージン厚が計測される。

【００３１】その後、図１に示すように、エンジンバル
ブＷは、前記搬送装置３によって外径計測ステージ５か
ら上昇されて搬出方向に搬送される。

【００３２】

【発明の効果】以上のことから明らかなように、本発明
は、ワークがその軸部の長手方向を上下として垂直に保
持されて搬送され、該ワークが前記外径計測ステージに
向かって下降される途中において、ワークの軸部の外径
計測対象位置が前記外径計測手段に対向したとき軸部の
外径が計測されるので、軸部の複数箇所の外径計測対象
位置を、単一の外径計測手段によって計測することがで
きる。これにより、ワークの外径を計測するために多く
の計測手段を必要としないので、装置構成を簡単にする
ことができる。

【００３３】また、本発明は、ワークが垂直に回転自在
に保持されて振れステージに搬送され、該ワークは垂直
状態で回転されるので、搬送されたワークの軸部外周に
臨んで振れ計測手段を設けておくことにより、振れ計測
を容易に自動化することができる。

【００３４】更に、本発明は、ワークが各計測作業に適
した垂直姿勢で保持されて各計測ステージに搬送される
ので、搬送工程乃至各計測工程を容易に自動化すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】エンジンバルブの外形の計測装置の概略構成を
示す説明図。

【図２】エンジンバルブの搬送状態を示す説明図。

【図３】振れ計測ステージの要部を破断して示す説明
図。

【図４】外径計測ステージの要部を破断して示す説明
図。

【図５】図４の説明的平面図。

【図６】外径計測工程の一部を示す説明図。

【符号の説明】

Ｗ…エンジンバルブ（ワーク）、Ｗ₁…ステム（軸
部）、Ｗ₂…傘部、ａ，ｂ，ｃ，ｄ，ｅ…外径計測対象
位置、４…振れ計測ステージ、５…外径計測ステージ、
２２…拘束装置（拘束手段）、２３，２４，２５…振れ
計測手段、４１…外径計測手段。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸部を有するワークを、該軸部の長手方向
を上下として垂直且つ昇降自在に保持して搬送する工程
と、該工程によってワークの軸部の外径寸法を計測する
外径計測ステージの上方にワークが搬送されたとき、該
外径計測ステージに向かってワークを下降させる工程
と、下降過程のワークの軸部の外周に臨んで設けられた
外径計測手段に、該ワークの外径計測対象位置が対向し
たときワークの軸部の外径寸法を計測する工程とを備え
ることを特徴とするワークの外形の計測方法。
【請求項２】軸部を有するワークを、該軸部の長手方向
を上下として垂直且つ回転自在に保持して搬送する工程
と、該工程によってワークの回転時の振れを計測する振
れ計測ステージに搬送されたワークの軸部の一部を拘束
手段によって回転自在に拘束する工程と、拘束状態のワ
ークを回転させる工程と、回転状態のワークの拘束され
た位置を除く他の部分の外周に臨んで設けられた振れ計
測手段によってワークの回転時の振れを計測する工程と
を備えることを特徴とするワークの外形の計測方法。
【請求項３】軸部を有するワークを、その長手方向を上
下として垂直に回転自在且つ昇降自在に保持して搬送す
る工程を備え、該搬送工程の途中に、ワークの回転時の
振れを計測する振れ計測工程と、ワークの軸部の外径寸
法を計測する外径計測工程とを備え、前記振れ計測工程は、前記搬送工程によってワークの回
転時の振れを計測する振れ計測ステージに搬送されたワ
ークの軸部の一部を拘束手段によって回転自在に拘束す
る工程と、拘束状態のワークを回転させる工程とを備え
て、回転状態のワークの拘束された位置を除く他の部分
の外周に臨んで設けられた振れ計測手段によってワーク
の回転時の振れを計測する工程とからなり、前記外径計測工程は、前記搬送工程によってワークの軸
部の外径寸法を計測する外径計測ステージの上方にワー
クが搬送されたとき、該外径計測ステージに向かってワ
ークを下降させる工程と、下降過程のワークの軸部の外
周に臨んで設けられた外径計測手段に、該ワークの外径
計測対象位置が対向したとき、ワークの軸部の外径寸法
を計測する工程とからなることを特徴とするワークの外
形の計測方法。
【請求項４】前記ワークの上端面を吸着保持して該ワー
クを垂直に支持することを特徴とする請求項１乃至３の
何れかに記載のワークの外形の計測方法。