JP2008026207A - 中空部内面検査方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内径が小さくても内面の傷を検査することができる中空部内面検査方法およびその装置を目的とするものである。
【解決手段】差込プラグ１に設けたシールリング２を収縮させて中空部に嵌挿したうえシールリング２を拡張させて中空部の被測定部内をシールしてシール空間を形成し、該シール空間を加圧または減圧し、加圧または減圧した際のシール空間内からの漏れ量を測定して被検査部内面の傷を判定する方法及び中空部に嵌挿される差込プラグ１に中空部内をシールする拡縮自在なシールリング２を設けるとともに該シールリング２の拡縮を行うシール手段３を設け、該シールリング２により形成されるシール空間内を加圧または減圧し、加圧または減圧されたシール空間内からの漏れ量を測定して該漏れ量に基づいて被検査部内面の傷を判定する測定手段４を設けた装置である。
【選択図】図１

Description

本発明はダイカスト成形時、鋳抜きピンの引き抜きの際に発生する縦筋等の傷を検査する中空部内面検査方法およびその装置に関するものである。

従来、ダイカスト成形時、鋳抜きピンがアルミの収縮により締め付けられて鋳抜きピンを抜き出す際、鋳抜きピンにより形成された鋳抜き中空部孔にガジリが発生することがあるため、鋳抜きピンの抜き勾配、磨き、離型剤の塗布、温度管理等で対応しているが、成形時、鋳抜きピンにアルミが付着して離れなくなることがある。これを強引に引き抜くと鋳抜き中空部内面に毟り取ったような縦筋が発生する。この縦筋が大きく、且つＯリングによるシール面となるとエアや油が漏れて不都合が生じるという問題があった。しかし、鋳抜き中空部の多くは切削加工を行うため縦筋が発生していても問題はないが、近年、生産性の向上と加工コストを低減するため鋳抜き中空部への切削加工を行わない場合が多くなってきている。

鋳抜き中空部のような管内面の表面傷を検査する装置としては管内に渦流探傷機能を有するセグメントプローブを挿入移動させて検査を行うものがある（例えば、特許文献１参照）。

しかし、この装置は傷の深さと長さを異なる探傷コイルにより検出するため電子回路が複雑となって高価なものとなるうえに、探傷コイルと鋼管との隙間を均一とする必要があり、セットアップに時間がかかり検査を高速化することが難しいという問題があった。
特開２００４−２５１８３９号

本発明は内径が小さくても内面の傷を検査することができる中空部内面検査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。

本発明は、差込プラグに設けたシールリングを収縮させて中空部に嵌挿したうえでシールリングを拡張させて中空部の被測定部内をシールしてシール空間を形成し、該シール空間を加圧または減圧し、加圧または減圧した際のシール空間内からの漏れ量を測定して被検査部内面の傷を判定する中空部内面検査方法と、中空部に嵌挿される差込プラグに中空部内をシールする拡縮自在なシールリングを設けるとともに該シールリングの拡縮を行うシール手段を設け、該シールリングにより形成されるシール空間内を加圧または減圧し、加圧または減圧されたシール空間内からの漏れ量を測定して該漏れ量に基づいて被検査部内面の傷を判定する測定手段を設けた中空部内面検査装置とを基本とする。なお、前記した中空部内面検査装置において、シール手段がシールリングを嵌着する環状溝内を加圧または加減圧する加減圧手段により行われるものとしたり、シール手段がシールリングを動き止めするストッパ面と、シールリングを環状のテーパガイド面に弾性嵌合されるとともに前記ストッパ面と接離自在とされるスライダにより行われるものとしたりすることが好ましい。

本発明は、差込プラグに設けたシールリングを収縮させて中空部に嵌挿したうえシールリングを拡張させて中空部の被測定部内をシールしてシール空間を形成し、該シール空間を加圧または減圧し、加圧または減圧した際のシール空間内からの漏れ量を測定して被検査部内面の傷を判定するものとしたから、差込プラグの中空部への脱着が容易なうえ、差込プラグを中空部に嵌挿するだけの簡単な操作で傷検査ができるので検査時間を大幅に短縮できるものとなる。しかも、傷の測定に複雑で高価な電子回路を用いる必要がないので安価なうえ信頼性が高く長期耐用できるものとなる。

また、請求項３のように、シール手段がシールリングを嵌着する環状溝内を加圧または加減圧する加減圧手段により行われるものとすれば、構造が簡単で安価なうえ故障が生じ難く安定した検査が可能となるうえに動作速度も速いので検査時間を短縮でき、効率がよいものとなる。

請求項４のように、シール手段がシールリングを動き止めするストッパ面と、シールリングを環状のテーパガイド面に弾性嵌合されるとともに前記ストッパ面と接離自在とされるスライダにより行われるものとすることにより、シールリングの加圧または加・減圧によりシールを行う場合のように、シールリングより漏れた圧がシール空間内に流入して測定値を変動させることがないので精度の高い測定が可能となり信頼性の高い判定ができるものとなる。

次に、本発明の好ましい実施の形態を図に基づいて詳細に説明する。
図１中、１は鋳抜き孔のような中空部内をシールする差込プラグであり、該差込プラグ１には中空部内をシールするシールリング２が設けられている。３はシールリングを拡縮させるシール手段である。４は差込プラグ１に接続される測定手段であり、該測定手段４は差込プラグ１のシールリング２によりシールされたシール空間を加圧または減圧して、加圧または減圧されたシール空間内からの漏れによる圧力または流量を測定して被検査部内面の傷の深さや大きさを検査するものである。また、シール手段３はシールリング２の加圧と減圧を行う加減圧手段５よりなる。

差込プラグ１は前記測定手段４とシールリング２への加圧または加圧と減圧を行う加減圧手段５とを接続する頭部１０と、検査対象の中空部に嵌挿される挿入部１１とからなる断面略Ｔ字形状のもので、頭部１０を挿入部１１より大径として頭部座面により挿入位置を決めるものとしている。

挿入部１１は中空部の内径より僅かに小径とするとともに、挿入部１１にはシールリング２が設けられている。該シールリング２は挿入部１１の中間部に所定間隔下に並設される環状溝２１に嵌合されるもので、該各環状溝２１に嵌合される各シールリング２はシール手段３により拡張と収縮が行われるものである。各シールリング２を嵌合する各環状溝２１の離隔長や配設位置等は経験則により中空部に発生しやすい部位に設定される。

また、シールリング２を所定間隔下に並設させた理由は、中空部が貫通孔の場合、対をなすシールリング２により被検査部位をシールする必要があるからである。このため中空部が貫通孔でなく閉塞された穴となっている場合は、シールリング２は一つでも良いことはいうまでもない。このような閉塞された穴の場合、縦筋等の傷を通じて加圧エアが穴内に漏れると差込プラグ１が圧力で被検査部より飛び出すことを防止するため圧力の逃がし孔１２が形成されている。

前記シール手段３はシールリング２が嵌着される環状溝２１内を加減圧手段５により加圧と減圧を行うことにより、シールリング２の拡張と収縮を行わせるもので、シールリング２を収縮させることによりシールリング２を取り付けた挿入部１１の中空部内への脱着が容易となり、シールリング２を拡張させることにより中空部内の所定領域にシール空間を瞬時に形成することができる。また、シールリング２を拡張させるものであるから中空部の内径が若干の違ってもシール空間を形成することができる。

環状溝２１の溝深さは収縮されたシールリング２の外形が環状溝２１内に収まるものとしている。こうすることにより挿入部１１を中空部内への嵌挿が小さな力で円滑に行えるものとなる。また、シールリング２の拡張時には、シールリング２の最大径部が環状溝２１より抜け出ない程度とする。これはシールリング２の最大径部が環状溝２１を越えるまで拡張されると、シールリング２と環状溝２１間に隙間ができ、加圧または真空圧が漏れてシール空間内に流出し正確な測定ができなくなるおそれが生じるからである。

３５、３６、３８は差込プラグ１に形成される連通孔であり、該連通孔３５はシールリング２を装着する環状溝２１とシール手段３としての加減圧手段５とを接続するものである。また、連通孔３６はシール空間に臨む環状溝３７と測定手段４とを接続するものである。さらに、連通孔３８は連通孔３６に接続されてシール空間からの漏れ圧を検出するもので測定手段４に接続されている。

また、シール手段３としての加減圧手段５は図１に示されるように、シールリング２を拡張させる加圧エアを供給する加圧回路５０とシールリング２を収縮させる減圧回路６０とからなるもので、加圧回路５０はエア源５１の０．５〜０．６ＭＰａの圧力をレギュレータ５２により０．４〜０．５ＭＰａに調整したうえ切換弁５３および流量調整弁５４を介して差込プラグ１の環状溝２１に供給するものである。また、減圧回路６０は真空発生器６１による真空圧を切換弁６２を介して差込プラグ１に供給するものである。６３は切換弁、６４は流量調整弁である。

さらに前記測定手段４は加減圧手段５と共通のエア源５１と、エア源５１の圧力を０．２ＭＰａの検査用圧力に調整する精密レギュレータ４１と、切換弁４２と、流量調整弁４３と、流量計４４と、コントロ−ラ４５と、圧力計４６とからなるもので、該測定手段４は差込プラグ１の検出用エア供給用の外部接続口と漏れ圧力検出用の外部接続口とに接続されている。そして、流量計４４か圧力計４６により測定された流量または圧力に基づいてコントローラ４５は縦筋等の傷の深さや大きさを判定する。

なお、前記好ましい実施の形態では検査エアを加圧エアとしているが真空を用いた減圧エアとしてもよいことは勿論である。また、前記好ましい実施の形態ではシールリング２を加圧と減圧を行わない状態で環状溝２１内の略中間位置に配置されるものとし、シールリング２の拡張を加減圧手段５の加圧回路５０による加圧により行い、収縮を加減圧手段５の減圧回路６０による減圧により行うものとしているが、シールリング２を加圧と減圧を行わない状態で環状溝２１内の底部に配置される収縮状態とし、加圧回路５０によりシールリング２を加圧することによってシールリング２はその弾性をもって拡張され、加圧を解くことによってその弾性により収縮するものとすれば高価な真空発生器６１を用いた減圧回路６０が不要となるので加減圧手段５を安価なものとすることができるうえに、真空発生器を駆動するエネルギーが不要となりランニングコストを低減できるものとなる。

このように構成されたものは、先ず、切換弁６２、６３を切り換えてシール手段３としての加減圧手段５の減圧回路６０に切り換えて真空発生器６１による真空圧が環状溝２１に加わるようにする。この減圧によりシールリング２は収縮されて環状溝２１内に収納されるので、この状態で中空部に差込プラグ１の挿入部１０を差し込めばシールリング２による抵抗を受けずに容易に差し込むことができる。

このように差込プラグ１が中空部内の所定位置に嵌挿されたら、加減圧手段５の減圧回路６０から加圧回路５０に切り換えて加圧エアを環状溝２１に供給する。これにより上下一対のシールリング２は拡張して環状溝２１より張出されるので、中空部の所定範囲内はシールリング２によりシールされ、シール空間が形成されることとなる。

このシール状態において、切換弁４２を切り換えて測定手段４より検査用エアを差込プラグ１を介してシール空間に供給する。このとき中空部内面に縦筋がなければ検査用エアは漏れることがないので圧力は一定となる。しかし、縦筋がシール空間と非シール空間間を跨いでいれば検査用エアは漏れるので、流量計４４または圧力計４６で圧力または流量を測定する。そして、測定された流量または圧力に基づいてコントローラ４５は縦筋の大きさや深さを判定して良否判定を行うこととなる。

そして、良否判定が完了したら加減圧手段５を減圧回路６０に切り換えて環状溝２１内を減圧してシールリング２を収縮させる。この状態で差込プラグ１を引き抜けば力を要することなく中空部より挿入部１１を抜き出すことができる。以下同様の操作を繰り返して中空部の縦筋の判定を行うものである。

また、図２、３に示されるシール手段３は、シールリング２を動き止めするストッパ面７０と、該ストッパ面７０と当接して移動されるシールリング２を拡縮させる環状のテーパガイド面７１に嵌合させたスライダ７２とからなるもので、詳しく述べれば、スライダ７２を頭部１０のストッパ面７０に当接させるロック部材７３を設けたにシリンダ機構７４を差込プラグ１に組み込んだものである。

シリンダ機構７４は差込プラグ１の頭部１０に形成されるシリンダ孔１０ａにピストン１０ｂを嵌挿し、該ピストン１０ｂに取り付けられるピトンロッド１０ｃを差込プラグ１の中心を貫通させてその先端にロック部材７３を取り付けたものである。スライダ７２はその下面をシリンダ機構７４のロック部材７３により受けられて上昇するとともに、上面を頭部１０のストッパ面７０に圧接されるものである。７５はピストン１０ｂを前進させるロック解除用のばねであり、７６はピストン１０ｂをばね７５の付勢力に抗して後退させ、ロック部材７３をロックさせるエア供給口である。

スライダ７２のテーパガイド面７１に嵌合されるシールリング２は図２に示されるように、通常状態でテーパガイド面７１より約半径分抜け出るものとしているが、シリンダ機構７４により図３に示されるようにロック部材７３が上昇して、スライダ７２の上面をストッパ面７０に当接させるとともに、スライダ７２の下面をロック部材７３の上面ストッパ面７６に当接させることにより、シールリング２はその弾性によりテーパガイド面７１に沿って拡開移動され、やがて中空部内面に当接してシール空間を形成するものである。また、ロック部材７３をばね７５の付勢力により下降させてスライダ７２とストッパ面７０、７６との圧接を解けば、シールリング２はその弾性により収縮しテーパガイド面７１より抜け出ていくこととなる。そして、拡開による伸びがなくなった時点で、テーパガイド面７１より約半径分抜け出た収縮状態となる。

また、スライダ７２およびロック部材７３は中空部に嵌挿できる環状のものであり、スライダ７２の中間外周面にはシール空間に臨む環状溝３７が形成されており、該環状溝３７はシール空間を加圧または減圧する測定手段４に接続される。

このようなシール手段３はシリンダ機構７４を作動させてスライダ７２を上下動させることにより、弾性を有するシールリング２をテーパガイド面７１に沿わせて移動させることによりシールリング２の拡縮が行われるものである。このような機械的な方法によりシールリング２を拡縮させて差込プラグ１の被検査部への脱着を行うものとすれば、シールリング２を加圧または減圧して拡縮を行う場合のように、加圧または真空圧がシール空間に漏れることを確実に防止できるの、測定ミスを発生することがないものとなる。

本発明の好ましい実施の形態を示す回路図である。 差込プラグの他の実施例を示す断面図である。 同じく状態を異にして示す断面図である。

符号の説明

１ 差込プラグ
２ シールリング
３ シール手段
４ 測定手段
５ 加減圧手段
21 環状溝
70 ストッパ面
71 テーパガイド面
72 スライダ

Claims (4)

1. 差込プラグに設けたシールリングを収縮させて中空部に嵌挿したうえでシールリングを拡張させて中空部の被測定部内をシールしてシール空間を形成し、該シール空間を加圧または減圧し、加圧または減圧した際のシール空間内からの漏れ量を測定して被検査部内面の傷を判定することを特徴とする中空部内面検査方法。
2. 中空部に嵌挿される差込プラグに中空部内をシールする拡縮自在なシールリングを設けるとともに該シールリングの拡縮を行うシール手段を設け、該シールリングにより形成されるシール空間内を加圧または減圧し、加圧または減圧されたシール空間内からの漏れ量を測定して該漏れ量に基づいて被検査部内面の傷を判定する測定手段を設けたことを特徴とする中空部内面検査装置。
3. シール手段がシールリングを嵌着する環状溝内を加圧または加減圧する加減圧手段により行われる請求項２に記載の中空部内面検査装置。
4. シール手段がシールリングを動き止めするストッパ面と、シールリングを環状のテーパガイド面に弾性嵌合されるとともに前記ストッパ面と接離自在とされるスライダにより行われる請求項２に記載の中空部内面検査装置。
   

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