JP2008145250A - バリ検出方法及びバリ検出装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】加工品に発生するバリを精度高くかつ簡易な構成で検出できるバリ検出方法及びバリ検出装置を提供する。
【解決手段】バリ7の有無、位置、大きさを検出するための測定用コンデンサ20をバルブボデー1の穴内に挿入される電極14と、検出対象となるバルブボデー電極対向部分18と、から構成する。測定用コンデンサ20に既存(検出対象)のバルブボデー電極対向部分18を利用している分、測定用コンデンサ20を小さくでき、ひいては複雑な形状でかつ狭い領域においても、バリ検出を適性に行うことができる。電極14は、電極保持体の一面部の略中央部に配置される針状中心電極と、針状中心電極を中心として配置され針状中心電極と同電位とされる同電位周囲電極と、から構成する。針状中心電極からの電荷の広がり(飛び散り)を同電位周囲電極が抑制するので、検出精度を向上できる。
【選択図】図3
【解決手段】バリ7の有無、位置、大きさを検出するための測定用コンデンサ20をバルブボデー1の穴内に挿入される電極14と、検出対象となるバルブボデー電極対向部分18と、から構成する。測定用コンデンサ20に既存(検出対象)のバルブボデー電極対向部分18を利用している分、測定用コンデンサ20を小さくでき、ひいては複雑な形状でかつ狭い領域においても、バリ検出を適性に行うことができる。電極14は、電極保持体の一面部の略中央部に配置される針状中心電極と、針状中心電極を中心として配置され針状中心電極と同電位とされる同電位周囲電極と、から構成する。針状中心電極からの電荷の広がり(飛び散り)を同電位周囲電極が抑制するので、検出精度を向上できる。
【選択図】図3
Description
本発明は、自動車の自動変速機用のバルブボデーやフライス加工により得られる製品のように切断、切削、穴あけ等の機械加工が施されて得られる加工品に発生するバリを検出するバリ検出方法及びバリ検出装置に関する。
自動車の自動変速機に使用されるバルブボデーは、溝部及びこれに交叉する穴(以下、スプール穴ともいう。)を有し、溝部側壁における穴の開口部にバリが発生する虞がある。すなわち、図14(A)、(B)、(C)及び図15に示すように、バルブボデー1は、例えば、アルミニウム材が用いられ、ダイキャストにより製作され、所定厚みを有する板状をなし、一面側に多数の溝部2が形成されている。前記複数の溝部2に選択的に連通するように複数の穴3が、ドリル(加工部材)を用いてバルブボデー1の側面からの穿設により形成されている。溝部2の側壁4に穴3の開口部(以下、溝部側壁穴開口部5という。)が形成される。溝部2の側壁4のうち、穴3あけ加工時に溝部2内にドリルが突出する側の側壁4に形成される溝部側壁穴開口部5(以下、ドリル突出側穴開口部5aという。)にバリ7が発生し易い。バルブボデー1のバリ7は、穴3及び溝部2における作動液のスムーズな流れを阻害することから、適切に検出して排除することが望まれる。
上記バリ7を検出する方法として、図14(A)に示すように、バルブボデー1の外壁における穴3の開口部に設置した光源8から穴3内部を貫通するように光を照射し、その透過光の明暗を目視もしくは画像処理によりバリ7の有無を検査する方法があり、この検査方法が従来、一般に用いられている。
しかしながら、上述した目視によりバリ7の有無を検査する方法では、数十μm程度の微小なバリを検出できず、作業者の心身負担が大きい。。
また、上述した画像処理によりバリ7の有無を検査する方法では、光源8からの距離が離れるにつれ明暗の差が小さくなり識別が困難になってしまう。
上述したバリ7の有無を検査する方法では、観測方向の手前側では、バリ7は影として、奥面では光として検知できるが、光路から外れた部分については明暗は現われずバリ7を検出できない。例えば図14(C)に示すように、ドリル突出側穴開口部5aに発生したバリ7については検出できない。
また、上述した画像処理によりバリ7の有無を検査する方法では、光源8からの距離が離れるにつれ明暗の差が小さくなり識別が困難になってしまう。
上述したバリ7の有無を検査する方法では、観測方向の手前側では、バリ7は影として、奥面では光として検知できるが、光路から外れた部分については明暗は現われずバリ7を検出できない。例えば図14(C)に示すように、ドリル突出側穴開口部5aに発生したバリ7については検出できない。
また、バリについてその大きさを把握することが望まれる場合がある。そして、バリの大きさを把握するために、上記目視、画像処理を用いるバリ検出方法において、寸法が既知のゲージを比較対象としてバリを捉えることが考えられる。しかし、この方策では、影の大きさとバリの大きさとが比例しないことから、正確に数値化することは困難であるというのが実情である。
上記画像処理によりバリの有無を検査する方法では、予め良品の加工品を撮像し、その像と検査により得られた画像を比較してバリの有無を検査するが、両者の基準位置を正確に一致させることは困難であり、これに伴いバリの検出精度が劣ったものになる。
上記画像処理によりバリの有無を検査する方法では、予め良品の加工品を撮像し、その像と検査により得られた画像を比較してバリの有無を検査するが、両者の基準位置を正確に一致させることは困難であり、これに伴いバリの検出精度が劣ったものになる。
また、特許文献1には、2個の固定電極のリングからコンデンサを形成し、このコンデンサを被検査物、たとえば熱交換器用チューブの内面に沿って軸方向に面に平行に移動させ、静電容量の変化を検出して管内の損傷を検出する静電容量式探傷装置が示されている。
そして、特許文献1に示される静電容量式探傷装置を用いて上記バルブボデーに発生するバリの検出を行うことが考えられる。
特公昭62−7498号公報
そして、特許文献1に示される静電容量式探傷装置を用いて上記バルブボデーに発生するバリの検出を行うことが考えられる。
ところで、上記バルブボデー1は、図14(A)、(B)、(C)及び図15に示されるように、複雑な形状の溝部2及びに溝部2に交叉するように穿設される穴3を有し、バリ7が発生すると予想される部分〔図14及び図15に示す例ではドリル突出側穴開口部5a〕は、狭く、複雑な形状をなしている。このため、バリ7の検出を行うために装置は極力小形であることが望まれる。
また、特許文献1に示される静電容量式探傷装置は、エッジ検出機能がなく、バリを検出することができず、上記対策案(特許文献1に示される静電容量式探傷装置を用いて上記バルブボデーに発生するバリの検出を行うこと)は採用できないというのが実情である。
また、特許文献1に示される静電容量式探傷装置は、エッジ検出機能がなく、バリを検出することができず、上記対策案(特許文献1に示される静電容量式探傷装置を用いて上記バルブボデーに発生するバリの検出を行うこと)は採用できないというのが実情である。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、加工品に発生するバリを精度高くかつ簡易な構成で検出できるバリ検出方法及びバリ検出装置を提供することを目的とする。
(発明の形態)
本願のバリ検出方法に係る発明は、導電材料からなる加工品の被計測部分に対向して移動可能に配置され、該加工品の被計測部分と共にコンデンサを形成する電極を用いて前記加工品のバリを検出するバリ検出方法であって、前記電極を前記被計測部分に沿って移動させ、前記コンデンサの静電容量を測定して位置対応静電容量として得る位置対応静電容量測定工程と、前記位置対応静電容量に基づいて前記バリを検出するバリ検出工程と、を有することを特徴とする。
本願のバリ検出装置に係る発明は、導電材料からなる加工品の被計測部分に対向して移動可能に配置され、該加工品の被計測部分と共にコンデンサを形成する電極を用いて前記加工品のバリを検出するバリ検出装置であって、前記電極を前記被計測部分に沿って移動させ、前記コンデンサの静電容量を測定して位置対応静電容量として得る位置対応静電容量測定手段と、前記位置対応静電容量に基づいて前記バリを検出するバリ検出手段と、を有することを特徴とする。
本願のバリ検出方法及びバリ検出装置に係る発明によれば、バリの検出をコンデンサを用いて行い、該コンデンサについて、既存(検出対象)の加工品の被計測部分を利用して構成するので、バリ検出を行うためのコンデンサを小さくすることができ、ひいては複雑な形状でかつ狭い領域においても、バリ検出を適性に行うことができる。
本願のバリ検出方法に係る発明は、導電材料からなる加工品の被計測部分に対向して移動可能に配置され、該加工品の被計測部分と共にコンデンサを形成する電極を用いて前記加工品のバリを検出するバリ検出方法であって、前記電極を前記被計測部分に沿って移動させ、前記コンデンサの静電容量を測定して位置対応静電容量として得る位置対応静電容量測定工程と、前記位置対応静電容量に基づいて前記バリを検出するバリ検出工程と、を有することを特徴とする。
本願のバリ検出装置に係る発明は、導電材料からなる加工品の被計測部分に対向して移動可能に配置され、該加工品の被計測部分と共にコンデンサを形成する電極を用いて前記加工品のバリを検出するバリ検出装置であって、前記電極を前記被計測部分に沿って移動させ、前記コンデンサの静電容量を測定して位置対応静電容量として得る位置対応静電容量測定手段と、前記位置対応静電容量に基づいて前記バリを検出するバリ検出手段と、を有することを特徴とする。
本願のバリ検出方法及びバリ検出装置に係る発明によれば、バリの検出をコンデンサを用いて行い、該コンデンサについて、既存(検出対象)の加工品の被計測部分を利用して構成するので、バリ検出を行うためのコンデンサを小さくすることができ、ひいては複雑な形状でかつ狭い領域においても、バリ検出を適性に行うことができる。
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明(以下、「請求可能発明」という場合がある。)の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載,実施例の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。
本発明は、次の(1)〜(28)項の態様で構成される。(1)、(3)〜(9)項の態様が夫々請求項1、2〜8に相当し、(11)〜(16)項の態様が夫々請求項9〜14に相当し、(18)〜(24)項の態様が夫々請求項15〜21に相当し、(26)〜(30)項の態様が夫々請求項22〜26に相当している。
(1) 導電材料からなる加工品の被計測部分に対向して移動可能に配置され、該加工品の被計測部分と共にコンデンサを形成する電極を用いて前記加工品のバリを検出するバリ検出方法であって、
前記電極を前記被計測部分に沿って移動させ、前記コンデンサの静電容量を測定して位置対応静電容量として得る位置対応静電容量測定工程と、
前記位置対応静電容量に基づいて前記バリを検出するバリ検出工程と、を有することを特徴とするバリ検出方法。
(1)項に記載の態様によれば、バリの検出をコンデンサを用いて行い、該コンデンサについて、既存(検出対象)の加工品の被計測部分を利用して構成するので、バリ検出を行うためのコンデンサを小さくすることができ、ひいては複雑な形状でかつ狭い領域においても、バリ検出を適性に行うことができる。
(1) 導電材料からなる加工品の被計測部分に対向して移動可能に配置され、該加工品の被計測部分と共にコンデンサを形成する電極を用いて前記加工品のバリを検出するバリ検出方法であって、
前記電極を前記被計測部分に沿って移動させ、前記コンデンサの静電容量を測定して位置対応静電容量として得る位置対応静電容量測定工程と、
前記位置対応静電容量に基づいて前記バリを検出するバリ検出工程と、を有することを特徴とするバリ検出方法。
(1)項に記載の態様によれば、バリの検出をコンデンサを用いて行い、該コンデンサについて、既存(検出対象)の加工品の被計測部分を利用して構成するので、バリ検出を行うためのコンデンサを小さくすることができ、ひいては複雑な形状でかつ狭い領域においても、バリ検出を適性に行うことができる。
(2) 前記加工品は、穴を形成する穴形成部材とされ、前記加工品の被計測部分は、前記穴形成部材の穴の開口部とされ、前記位置対応静電容量測定工程における前記電極の移動は、前記電極の一部が前記穴の開口部から突出した状態での前記穴の内周壁に沿う回転とされることを特徴とする(1)項に記載のバリ検出方法。
(2)項に記載の態様によれば、電極の回転位置に対応して静電容量を計測することにより、穴の開口部に生じたバリについて、前記穴の周方向のバリ発生位置並びにその大きさを把握することができる。
(3) 前記加工品は、溝部に交叉する穴を形成するバルブボデーとされ、前記加工品の被計測部分は、前記溝部側壁における穴の開口部とされ、前記位置対応静電容量測定工程における前記電極の移動は、前記電極の一部が前記穴の開口部から突出した状態での前記穴の内周壁に沿う回転とされることを特徴とする(1)項に記載のバリ検出方法。
(2)項に記載の態様によれば、電極の回転位置に対応して静電容量を計測することにより、穴の開口部に生じたバリについて、前記穴の周方向のバリ発生位置並びにその大きさを把握することができる。
(3) 前記加工品は、溝部に交叉する穴を形成するバルブボデーとされ、前記加工品の被計測部分は、前記溝部側壁における穴の開口部とされ、前記位置対応静電容量測定工程における前記電極の移動は、前記電極の一部が前記穴の開口部から突出した状態での前記穴の内周壁に沿う回転とされることを特徴とする(1)項に記載のバリ検出方法。
(4) 前記バリ検出工程に先だって行われる、前記穴内に挿入された前記電極の回転中心を前記穴の中心に調整する回転中心調整工程を有することを特徴とする(3)項に記載のバリ検出方法。
(5) 前記回転中心調整工程における前記電極の回転中心の調整は、前記穴内に挿入された前記電極の前記穴の内壁に沿う回転で測定される前記穴の内周壁及び前記電極間の静電容量に基づいて行われることを特徴とする(4)項に記載のバリ検出方法。
(5) 前記回転中心調整工程における前記電極の回転中心の調整は、前記穴内に挿入された前記電極の前記穴の内壁に沿う回転で測定される前記穴の内周壁及び前記電極間の静電容量に基づいて行われることを特徴とする(4)項に記載のバリ検出方法。
(6) 前記回転中心調整工程で前記電極の回転中心を前記穴の中心に調整した状態で、前記電極を前記穴の中心軸方向に移動させ、この移動位置に対応する前記穴の内周壁及び前記電極間の静電容量を測定して中心軸方向移動時静電容量として得る中心軸方向移動時静電容量算出工程と、
前記中心軸方向移動時静電容量が、予め定めた測定対象部位判定値に達すると前記電極の前記穴の中心軸方向の移動を停止する電極位置決め工程と、を有することを特徴とする(4)項又は(5)項に記載のバリ検出方法。
(4)〜(6)項に記載の態様によれば、バリ検出工程に先だって、電極の回転中心を穴の中心に調整し、この調整を行った上で、バリ検出のために電極を回転するので、バリを精度高く検出できる。
前記中心軸方向移動時静電容量が、予め定めた測定対象部位判定値に達すると前記電極の前記穴の中心軸方向の移動を停止する電極位置決め工程と、を有することを特徴とする(4)項又は(5)項に記載のバリ検出方法。
(4)〜(6)項に記載の態様によれば、バリ検出工程に先だって、電極の回転中心を穴の中心に調整し、この調整を行った上で、バリ検出のために電極を回転するので、バリを精度高く検出できる。
(7) 前記電極は、前記電極と共に電極構成体を構成する絶縁材からなる円板部材における前記穴の内周壁に対向する一面部に備えられることを特徴とする(3)から(6)項の何れかに記載のバリ検出方法。
(8) 前記電極は、前記円板部材の一面部の略中央部に配置される中心電極と、該中心電極を中心として配置され該中心電極と同電位とされる同電位周囲電極と、からなることを特徴とする(7)項に記載のバリ検出方法。
(8)項に記載の態様によれば、電極は、前記円板部材の一面部の略中央部に配置される中心電極と、該中心電極を中心として配置され該中心電極と同電位とされる同電位周囲電極と、からなり、中心電極のみを用いた場合に起こり得る電荷の広がり(飛び散り)を同電位周囲電極が抑制するので、バリの検出精度を向上させることができる。
(8) 前記電極は、前記円板部材の一面部の略中央部に配置される中心電極と、該中心電極を中心として配置され該中心電極と同電位とされる同電位周囲電極と、からなることを特徴とする(7)項に記載のバリ検出方法。
(8)項に記載の態様によれば、電極は、前記円板部材の一面部の略中央部に配置される中心電極と、該中心電極を中心として配置され該中心電極と同電位とされる同電位周囲電極と、からなり、中心電極のみを用いた場合に起こり得る電荷の広がり(飛び散り)を同電位周囲電極が抑制するので、バリの検出精度を向上させることができる。
(9) 互いに逆位相の電圧が供給される一対の電極を、導電材料からなる加工品の被計測部分に対向して移動可能に配置し、前記一対の電極を用いて前記加工品のバリを検出するバリ検出方法であって、
前記一対の電極を前記被計測部分に沿って移動させ、前記一対の電極間の静電容量を測定して位置対応静電容量として得る位置対応静電容量測定工程と、
前記位置対応静電容量に基づいて前記バリを検出するバリ検出工程と、を有することを特徴とするバリ検出方法。
(9)項に記載の態様によれば、バリの検出をコンデンサを用いて行い、該コンデンサについて、既存(検出対象)の加工品の被計測部分を利用して構成するので、バリ検出を行うためのコンデンサを小さくすることができ、ひいては複雑な形状でかつ狭い領域においても、バリ検出を適性に行うことができる。
前記一対の電極を前記被計測部分に沿って移動させ、前記一対の電極間の静電容量を測定して位置対応静電容量として得る位置対応静電容量測定工程と、
前記位置対応静電容量に基づいて前記バリを検出するバリ検出工程と、を有することを特徴とするバリ検出方法。
(9)項に記載の態様によれば、バリの検出をコンデンサを用いて行い、該コンデンサについて、既存(検出対象)の加工品の被計測部分を利用して構成するので、バリ検出を行うためのコンデンサを小さくすることができ、ひいては複雑な形状でかつ狭い領域においても、バリ検出を適性に行うことができる。
(10) 前記加工品は、穴を形成する穴形成部材とされ、前記加工品の被計測部分は、前記穴形成部材の穴の開口部とされ、前記位置対応静電容量測定工程における前記一対の電極の移動は、前記一対の電極の一部が前記穴の開口部から突出した状態での前記穴の内周壁に沿う回転とされることを特徴とする(9)項に記載のバリ検出方法。
(10)項に記載の態様によれば、電極の回転位置に対応して静電容量を計測することにより、穴の開口部に生じたバリについて、前記穴の周方向のバリ発生位置並びにその大きさを把握することができる。
(10)項に記載の態様によれば、電極の回転位置に対応して静電容量を計測することにより、穴の開口部に生じたバリについて、前記穴の周方向のバリ発生位置並びにその大きさを把握することができる。
(11) 前記加工品は、溝部に交叉する穴を形成するバルブボデーとされ、前記加工品の被計測部分は、前記溝部側壁における穴の開口部とされ、前記位置対応静電容量測定工程における前記一対の電極の移動は、前記一対の電極の一部が前記穴の開口部から突出した状態での前記穴の内周壁に沿う回転とされることを特徴とする(9)項に記載のバリ検出方法。
(12) 前記バリ検出工程に先だって行われる、前記穴内に挿入された前記一対の電極の回転中心を前記穴の中心に調整する回転中心調整工程を有することを特徴とする(11)項に記載のバリ検出方法。
(13) 前記回転中心調整工程における前記一対の電極の回転中心の調整は、前記穴内に挿入された前記一対の電極の前記穴の内壁に沿う回転で測定される前記一対の電極間の静電容量に基づいて行われることを特徴とする(12)項に記載のバリ検出方法。
(12) 前記バリ検出工程に先だって行われる、前記穴内に挿入された前記一対の電極の回転中心を前記穴の中心に調整する回転中心調整工程を有することを特徴とする(11)項に記載のバリ検出方法。
(13) 前記回転中心調整工程における前記一対の電極の回転中心の調整は、前記穴内に挿入された前記一対の電極の前記穴の内壁に沿う回転で測定される前記一対の電極間の静電容量に基づいて行われることを特徴とする(12)項に記載のバリ検出方法。
(14) 前記回転中心調整工程で前記一対の電極の回転中心を前記穴の中心に調整した状態で、前記一対の電極を前記穴の中心軸方向に移動させ、この移動位置に対応する一対の電極間の静電容量を測定して中心軸方向移動時静電容量として得る中心軸方向移動時静電容量算出工程と、
前記中心軸方向移動時静電容量が、予め定めた測定対象部位判定値に達すると前記一対の電極の前記穴の中心軸方向の移動を停止する電極位置決め工程と、を有することを特徴とする(12)項又は(13)項に記載のバリ検出方法。
(12)〜(14)項に記載の態様によれば、バリ検出工程に先だって、一対の電極の回転中心を穴の中心に調整し、この調整を行った上で、バリ検出のために一対の電極を回転するので、バリを精度高く検出できる。
前記中心軸方向移動時静電容量が、予め定めた測定対象部位判定値に達すると前記一対の電極の前記穴の中心軸方向の移動を停止する電極位置決め工程と、を有することを特徴とする(12)項又は(13)項に記載のバリ検出方法。
(12)〜(14)項に記載の態様によれば、バリ検出工程に先だって、一対の電極の回転中心を穴の中心に調整し、この調整を行った上で、バリ検出のために一対の電極を回転するので、バリを精度高く検出できる。
(15) 前記一対の電極は、前記一対の電極と共に電極構成体を構成する絶縁材からなる円板部材における前記穴の内周壁に対向する一面部に備えられることを特徴とする(11)項から(14)項の何れかに記載のバリ検出方法。
(9)〜(15)項に記載の態様によれば、互いに逆位相の電圧が供給される一対の電極を、導電材料からなる加工品の被計測部分に対向して移動可能に配置しており、前記一対の電極の一方からの電荷が、加工品に受け入れられ、加工品からの電荷が他方の電極に出力される電荷の流れが生じ、加工品を接地せずに、バリ検出を行うことができ、接地のための措置を施さなくて済み、バリ検出を簡易に行うことが可能となる。
(9)〜(15)項に記載の態様によれば、互いに逆位相の電圧が供給される一対の電極を、導電材料からなる加工品の被計測部分に対向して移動可能に配置しており、前記一対の電極の一方からの電荷が、加工品に受け入れられ、加工品からの電荷が他方の電極に出力される電荷の流れが生じ、加工品を接地せずに、バリ検出を行うことができ、接地のための措置を施さなくて済み、バリ検出を簡易に行うことが可能となる。
(16) 導電材料からなる加工品の被計測部分に対向して移動可能に配置され、該加工品の被計測部分と共にコンデンサを形成する電極を用いて前記加工品のバリを検出するバリ検出装置であって、
前記電極を前記被計測部分に沿って移動させ、前記コンデンサの静電容量を測定して位置対応静電容量として得る位置対応静電容量測定手段と、
前記位置対応静電容量に基づいて前記バリを検出するバリ検出手段と、を有することを特徴とするバリ検出装置。
(16)項に記載の態様によれば、バリの検出をコンデンサを用いて行い、該コンデンサについて、既存(検出対象)の加工品の被計測部分を利用して構成するので、バリ検出を行うためのコンデンサを小さくすることができ、ひいては複雑な形状でかつ狭い領域においても、バリ検出を適性に行うことができる。
前記電極を前記被計測部分に沿って移動させ、前記コンデンサの静電容量を測定して位置対応静電容量として得る位置対応静電容量測定手段と、
前記位置対応静電容量に基づいて前記バリを検出するバリ検出手段と、を有することを特徴とするバリ検出装置。
(16)項に記載の態様によれば、バリの検出をコンデンサを用いて行い、該コンデンサについて、既存(検出対象)の加工品の被計測部分を利用して構成するので、バリ検出を行うためのコンデンサを小さくすることができ、ひいては複雑な形状でかつ狭い領域においても、バリ検出を適性に行うことができる。
(17) 前記加工品は、穴を形成する穴形成部材とされ、前記加工品の被計測部分は、前記穴形成部材の穴の開口部とされ、前記位置対応静電容量測定手段による前記電極の移動は、前記電極の一部が前記穴の開口部から突出した状態での前記穴の内周壁に沿う回転とされることを特徴とする(16)項に記載のバリ検出装置。
(17)項に記載の態様によれば、電極の回転位置に対応して静電容量を計測することにより、穴の開口部に生じたバリについて、前記穴の周方向のバリ発生位置並びにその大きさを把握することができる。
(17)項に記載の態様によれば、電極の回転位置に対応して静電容量を計測することにより、穴の開口部に生じたバリについて、前記穴の周方向のバリ発生位置並びにその大きさを把握することができる。
(18) 前記加工品は、溝部に交叉する穴を形成するバルブボデーとされ、前記加工品の被計測部分は、前記溝部側壁における穴の開口部とされ、前記位置対応静電容量測定手段による前記電極の移動は、前記電極の一部が前記穴の開口部から突出した状態での前記穴の内周壁に沿う回転とされることを特徴とする(16)項に記載のバリ検出装置。
(19) 前記穴内に挿入された前記電極の回転中心を前記穴の中心に調整する回転中心調整手段を有し、該回転中心調整手段の調整作動は、前記バリ検出手段によるバリ検出作動に先だって行われることを特徴とする(18)項に記載のバリ検出装置。
(19) 前記穴内に挿入された前記電極の回転中心を前記穴の中心に調整する回転中心調整手段を有し、該回転中心調整手段の調整作動は、前記バリ検出手段によるバリ検出作動に先だって行われることを特徴とする(18)項に記載のバリ検出装置。
(20) 前記回転中心調整手段による前記電極の回転中心の調整は、前記穴内に挿入された前記電極の前記穴の内壁に沿う回転で測定される前記穴の内周壁及び前記電極間の静電容量に基づいて行われることを特徴とする(19)項に記載のバリ検出装置。
(21) 前記回転中心調整手段が前記電極の回転中心を前記穴の中心に調整した状態で、前記電極を前記穴の中心軸方向に移動させ、この移動位置に対応する前記穴の内周壁及び前記電極間の静電容量を測定して中心軸方向移動時静電容量として得る中心軸方向移動時静電容量算出手段と、
前記中心軸方向移動時静電容量が、予め定めた測定対象部位判定値に達すると前記電極の前記穴の中心軸方向の移動を停止する電極位置決め手段と、を有することを特徴とする(19)項又は(20)項に記載のバリ検出装置。
(19)〜(21)項に記載の態様によれば、バリ検出工程に先だって、電極の回転中心を穴の中心に調整し、この調整を行った上で、バリ検出のために電極を回転するので、バリを精度高く検出できる。
(21) 前記回転中心調整手段が前記電極の回転中心を前記穴の中心に調整した状態で、前記電極を前記穴の中心軸方向に移動させ、この移動位置に対応する前記穴の内周壁及び前記電極間の静電容量を測定して中心軸方向移動時静電容量として得る中心軸方向移動時静電容量算出手段と、
前記中心軸方向移動時静電容量が、予め定めた測定対象部位判定値に達すると前記電極の前記穴の中心軸方向の移動を停止する電極位置決め手段と、を有することを特徴とする(19)項又は(20)項に記載のバリ検出装置。
(19)〜(21)項に記載の態様によれば、バリ検出工程に先だって、電極の回転中心を穴の中心に調整し、この調整を行った上で、バリ検出のために電極を回転するので、バリを精度高く検出できる。
(22) 前記電極は、前記電極と共に電極構成体を構成する絶縁材からなる円板部材における前記穴の内周壁に対向する一面部に備えられることを特徴とする(18)項から(21)項の何れかに記載のバリ検出装置。
(23) 前記電極は、前記円板部材の一面部の略中央部に配置される中心電極と、該中心電極を中心として配置され該中心電極と同電位とされる同電位周囲電極と、からなることを特徴とする(22)項に記載のバリ検出装置。
(23)項に記載の態様によれば、電極は、前記円板部材の一面部の略中央部に配置される中心電極と、該中心電極を中心として配置され該中心電極と同電位とされる同電位周囲電極と、からなり、中心電極のみを用いた場合に起こり得る電荷の広がり(飛び散り)を同電位周囲電極が抑制するので、バリの検出精度を向上させることができる。
(23) 前記電極は、前記円板部材の一面部の略中央部に配置される中心電極と、該中心電極を中心として配置され該中心電極と同電位とされる同電位周囲電極と、からなることを特徴とする(22)項に記載のバリ検出装置。
(23)項に記載の態様によれば、電極は、前記円板部材の一面部の略中央部に配置される中心電極と、該中心電極を中心として配置され該中心電極と同電位とされる同電位周囲電極と、からなり、中心電極のみを用いた場合に起こり得る電荷の広がり(飛び散り)を同電位周囲電極が抑制するので、バリの検出精度を向上させることができる。
(24) 互いに逆位相の電圧が供給される一対の電極を、導電材料からなる加工品の被計測部分に対向して移動可能に配置し、前記一対の電極を用いて前記加工品のバリを検出するバリ検出装置であって、
前記一対の電極を前記被計測部分に沿って移動させ、前記一対の電極間の静電容量を測定して位置対応静電容量として得る位置対応静電容量測定手段と、
前記位置対応静電容量に基づいて前記バリを検出するバリ検出手段と、を有することを特徴とするバリ検出装置。
(24)項に記載の態様によれば、バリの検出をコンデンサを用いて行い、該コンデンサについて、既存(検出対象)の加工品の被計測部分を利用して構成するので、バリ検出を行うためのコンデンサを小さくすることができ、ひいては複雑な形状でかつ狭い領域においても、バリ検出を適性に行うことができる。
前記一対の電極を前記被計測部分に沿って移動させ、前記一対の電極間の静電容量を測定して位置対応静電容量として得る位置対応静電容量測定手段と、
前記位置対応静電容量に基づいて前記バリを検出するバリ検出手段と、を有することを特徴とするバリ検出装置。
(24)項に記載の態様によれば、バリの検出をコンデンサを用いて行い、該コンデンサについて、既存(検出対象)の加工品の被計測部分を利用して構成するので、バリ検出を行うためのコンデンサを小さくすることができ、ひいては複雑な形状でかつ狭い領域においても、バリ検出を適性に行うことができる。
(25) 前記加工品は、穴を形成する穴形成部材とされ、前記加工品の被計測部分は、前記穴形成部材の穴の開口部とされ、前記位置対応静電容量測定手段による前記一対の電極の移動は、前記一対の電極の一部が前記穴の開口部から突出した状態での前記穴の内周壁に沿う回転とされることを特徴とする(24)項に記載のバリ検出方法。
(25)項に記載の態様によれば、電極の回転位置に対応して静電容量を計測することにより、穴の開口部に生じたバリについて、前記穴の周方向のバリ発生位置並びにその大きさを把握することができる。
(26) 前記加工品は、溝部に交叉する穴を形成するバルブボデーとされ、前記加工品の被計測部分は、前記溝部側壁における穴の開口部とされ、前記位置対応静電容量測定手段による前記一対の電極の移動は、前記一対の電極の一部が前記穴の開口部から突出した状態での前記穴の内周壁に沿う回転とされることを特徴とする(24)項に記載のバリ検出装置。
(25)項に記載の態様によれば、電極の回転位置に対応して静電容量を計測することにより、穴の開口部に生じたバリについて、前記穴の周方向のバリ発生位置並びにその大きさを把握することができる。
(26) 前記加工品は、溝部に交叉する穴を形成するバルブボデーとされ、前記加工品の被計測部分は、前記溝部側壁における穴の開口部とされ、前記位置対応静電容量測定手段による前記一対の電極の移動は、前記一対の電極の一部が前記穴の開口部から突出した状態での前記穴の内周壁に沿う回転とされることを特徴とする(24)項に記載のバリ検出装置。
(27) 前記穴内に挿入された前記一対の電極の回転中心を前記穴の中心に調整する回転中心調整手段を有し、該回転中心調整手段の調整作動は、前記バリ検出手段によるバリ検出作動に先だって行われることを特徴とする(26)項に記載のバリ検出装置。
(28) 前記回転中心調整手段による前記一対の電極の回転中心の調整は、前記穴内に挿入された前記一対の電極の前記穴の内壁に沿う回転で測定される前記一対の電極間の静電容量に基づいて行われることを特徴とする(27)項に記載のバリ検出装置。
(28) 前記回転中心調整手段による前記一対の電極の回転中心の調整は、前記穴内に挿入された前記一対の電極の前記穴の内壁に沿う回転で測定される前記一対の電極間の静電容量に基づいて行われることを特徴とする(27)項に記載のバリ検出装置。
(29) 前記回転中心調整手段が前記一対の電極の回転中心を前記穴の中心に調整した状態で、前記一対の電極を前記穴の中心軸方向に移動させ、この移動位置に対応する一対の電極間の静電容量を測定して中心軸方向移動時静電容量として得る中心軸方向移動時静電容量算出手段と、
前記中心軸方向移動時静電容量が、予め定めた測定対象部位判定値に達すると前記一対の電極の前記穴の中心軸方向の移動を停止する電極位置決め手段と、を有することを特徴とする(27)項又は(28)項に記載のバリ検出装置。
(27)〜(29)項に記載の態様によれば、バリ検出工程に先だって、一対の電極の回転中心を穴の中心に調整し、この調整を行った上で、バリ検出のために一対の電極を回転するので、バリを精度高く検出できる。
前記中心軸方向移動時静電容量が、予め定めた測定対象部位判定値に達すると前記一対の電極の前記穴の中心軸方向の移動を停止する電極位置決め手段と、を有することを特徴とする(27)項又は(28)項に記載のバリ検出装置。
(27)〜(29)項に記載の態様によれば、バリ検出工程に先だって、一対の電極の回転中心を穴の中心に調整し、この調整を行った上で、バリ検出のために一対の電極を回転するので、バリを精度高く検出できる。
(30) 前記一対の電極は、前記一対の電極と共に電極構成体を構成する絶縁材からなる円板部材における前記穴の内周壁に対向する一面部に備えられることを特徴とする(26)項から(29)項の何れかに記載のバリ検出装置。
(24)〜(30)項に記載の態様によれば、互いに逆位相の電圧が供給される一対の電極を、導電材料からなる加工品の被計測部分に対向して移動可能に配置しており、前記一対の電極の一方からの電荷が、加工品に受け入れられ、加工品からの電荷が他方の電極に出力される電荷の流れが生じ、加工品を接地せずに、バリ検出を行うことができ、接地のための措置を施さなくて済み、バリ検出を簡易に行うことが可能となる。
(24)〜(30)項に記載の態様によれば、互いに逆位相の電圧が供給される一対の電極を、導電材料からなる加工品の被計測部分に対向して移動可能に配置しており、前記一対の電極の一方からの電荷が、加工品に受け入れられ、加工品からの電荷が他方の電極に出力される電荷の流れが生じ、加工品を接地せずに、バリ検出を行うことができ、接地のための措置を施さなくて済み、バリ検出を簡易に行うことが可能となる。
本願のバリ検出方法及びバリ検出装置に係る発明によれば、バリの検出をコンデンサを用いて行い、該コンデンサについて、既存(検出対象)の加工品の被計測部分を利用して構成するので、バリ検出を行うためのコンデンサを小さくすることができ、ひいては複雑な形状でかつ狭い領域においても、バリ検出を適性に行うことができる。
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の一実施の形態に係るバリ検出方法を用いるバリ検出装置の構成を模式的に示すブロック図、図2は、図1のバリ検出装置の電極及び加工品の配置関係並びに電極を駆動するモータを模式的に示す図、図3は、図1のバリ検出装置のセンサ及び波形成形器を示すブロック図、図4は、電極を示す図である。
バリ検出装置10は、図1〜図3に示すアルミニウム製(導電材料)のバルブボデー1(加工品)を検出対象にし、バルブボデー1に発生するバリ7を検出する。バルブボデー1は、図14に示されるように、その一面側及び又は他面側に形成される溝部2と、一方の外壁11aから他方の外壁11bに延び、途中で溝部2に交叉する穴3と、を有している。
バリ検出装置10は、図1(A)及び図14に示すバルブボデー1の穴3内に挿入される、図2及び図4に示す電極構成体を有している。電極構成体12は、絶縁材からなる略円板状の電極保持体13(円板部材)と、電極保持体13の一面側に保持される電極14と、を有している。電極保持体13は、一面側の中央部分に円形の穴(以下、中央穴15という。)を形成し、中央穴15の外側に環状溝16を形成している。
電極14は、中央穴15に収納される針状中心電極14aと、環状溝16に収納される同電位周囲電極14bと、からなっている。
バリ検出装置10は、図1(A)及び図14に示すバルブボデー1の穴3内に挿入される、図2及び図4に示す電極構成体を有している。電極構成体12は、絶縁材からなる略円板状の電極保持体13(円板部材)と、電極保持体13の一面側に保持される電極14と、を有している。電極保持体13は、一面側の中央部分に円形の穴(以下、中央穴15という。)を形成し、中央穴15の外側に環状溝16を形成している。
電極14は、中央穴15に収納される針状中心電極14aと、環状溝16に収納される同電位周囲電極14bと、からなっている。
電極14は、図1(B)、図5、図6、図14及び図15に示すように、電極構成体12が、接地されたバルブボデー1の穴3内に挿入されることにより、穴3を形成する内壁(以下、バルブボデー内壁3aともいう。)における電極14と対向する部分(便宜上、バルブボデー電極対向部分18という。)と共に、コンデンサ(以下、測定用コンデンサという。)20を形成する。そして、電極14は、バルブボデー電極対向部分18(被計測部分)との間に、両者間の媒体(本実施形態では空気)の誘電率ε、両者間の距離d(ギャップ)及び両者(電極14、バルブボデー電極対向部分18)の対向面積Sにより式(1)で定まる静電容量Cを得るようにしている。対向面積Sは、大略、両者の各面積〔電極14の面積及びバルブボデー電極対向部分18の面積(以下、対象面積ともいう。)〕のうち小さい方の面積(図6に示す原理図では、対象面積S)が用いられる。なお、本実施形態では、電極14は、上述したように、針状中心電極14a及び同電位周囲電極14bから構成され、本実施形態における電極14の面積は、針状中心電極14aの中心14cから針状中心電極14a及び同電位周囲電極14bの中間部14dまでを範囲とする円の面積とされる。
C=ε・S/d … … (1)
本実施形態では、後述する回転中心調整を行う前は、距離dは、不定であるが、回転中心調整後は、距離dは一定値となる。そして、このように距離dが一定値であることと誘電率εが一定値であることを利用して、後述するように静電容量C(ひいては静電容量Cに対応する出力電圧)から対向面積Sひいてはバリ7の大きさを検出する。
電極14は、この電極14に接続される静電容量・出力電圧変換回路25と共に、センサ26を構成する。静電容量・出力電圧変換回路25は、複数のコンデンサ27及びダイオード28を含む4端子回路29で構成され、2つの端子(以下、第1、第2端子という。)31,32が後述する波形判定器33のリニアライザ回路34に接続され、1つの端子(以下、第3端子という。)35が電極14を構成する針状中心電極14aに接続され、残りの1つの端子(以下、第4端子という。)36が接地されている。
静電容量・出力電圧変換回路25は、直列接続された2つのコンデンサ27(以下、第1、第2コンデンサ27a,27bという。)を有し、第1、第2コンデンサ27a,27bは、第1、第2端子31,32に並列に接続される。第1、第2コンデンサ27a,27bの接続部と第4端子36との間には、交流電流源37が介在されている。
交流電流源37の一端部が、接地された第4端子36に接続されることにより、交流電流源37はバルブボデー1(バルブボデー電極対向部分18)に接続されている。
センサ26は、交流電流源37が交流電流を流した際に電極14及びバルブボデー電極対向部分18〔すなわち測定用コンデンサ20〕に生じる静電容量を第1、第2コンデンサ27a,27bの両端にかかる電圧に変換し、この電圧(出力電圧)を、センサ26に接続された波形判定器33に入力する。
交流電流源37の一端部が、接地された第4端子36に接続されることにより、交流電流源37はバルブボデー1(バルブボデー電極対向部分18)に接続されている。
センサ26は、交流電流源37が交流電流を流した際に電極14及びバルブボデー電極対向部分18〔すなわち測定用コンデンサ20〕に生じる静電容量を第1、第2コンデンサ27a,27bの両端にかかる電圧に変換し、この電圧(出力電圧)を、センサ26に接続された波形判定器33に入力する。
電極構成体12ひいては電極14は、前記ドリル突出側穴開口部5a(図1(B)参照。バリ発生予想部分)を含む穴3内に挿入されてバルブボデー内壁3aに沿って回転可能に、かつ、穴3の中心軸3c方向に移動可能に配置される。
電極構成体12(電極14)は、モータ40により回転駆動される。電極構成体12(電極14)の回転角度は、モータ40に電気的に接続されかつモータ40と一体に結合されたエンコーダ41(以下、モータ40及びエンコーダ41を合わせて、便宜上、モータ構成体42という。)により検出される。バリ検出装置10には、さらに、3軸ロボット43が備えられており、モータ構成体42及びモータ40の駆動力を受ける電極構成体12(電極14)を3軸方向(X軸、Y軸、Z軸方向)に移動させる。
電極構成体12(電極14)は、モータ40により回転駆動される。電極構成体12(電極14)の回転角度は、モータ40に電気的に接続されかつモータ40と一体に結合されたエンコーダ41(以下、モータ40及びエンコーダ41を合わせて、便宜上、モータ構成体42という。)により検出される。バリ検出装置10には、さらに、3軸ロボット43が備えられており、モータ構成体42及びモータ40の駆動力を受ける電極構成体12(電極14)を3軸方向(X軸、Y軸、Z軸方向)に移動させる。
波形判定器33は、リニアライザ回路34及び判定制御部45を有している。リニアライザ回路34は、センサ26からの出力電圧の入力を受け、対向面積S(静電容量C)に対して良好な線形特性を確保するように出力電圧の調整を行って調整出力電圧を得る。
判定制御部45は、後述する計測トリガの入力を受けて、リニアライザ回路34からの調整出力電圧に基づいてバリ7の有無、バリ7の大きさ、バリ7の発生部位を検出し、この検出結果を示す検出結果情報を発生し、波形判定器33に接続された表示器46、加工機47、制御盤48に出力する。
判定制御部45は、後述する計測トリガの入力を受けて、リニアライザ回路34からの調整出力電圧に基づいてバリ7の有無、バリ7の大きさ、バリ7の発生部位を検出し、この検出結果を示す検出結果情報を発生し、波形判定器33に接続された表示器46、加工機47、制御盤48に出力する。
また、判定制御部45は、調整出力電圧に基づいて、図7(B)に示すように電極14の回転角度とこれに対応した静電容量とを対応して示す回転角度−静電容量特性を得、回転角度−静電容量特性を検出結果情報に含めるようにしている。回転角度−静電容量特性は、後述するように、電極構成体12(電極14)の回転中心の調整に用いられる。
電極構成体12(電極14)の回転中心の調整について、図7(A)、(B)に基づき、式(1)を参照して説明する。
電極構成体12(電極14)について、電極14の一部又は全部が穴3から突出することなく、穴3内に収納されたときには、式(1)において対向面積Sは一定であるとみなせ、かつ誘電率εは一定であることから、静電容量Cは、図7(A)に示すように、距離d(距離)に反比例して変化する。このため、電極構成体12(電極14)の回転中心が穴3の中心軸3cに対してズレを生じている場合、図7(B)に示すように、回転角度を横軸にとり、静電容量Cを縦軸にとると、静電容量Cはサイン波形を示すことになる。
本実施形態では、電極構成体12(電極14)の回転中心が穴3の中心軸3cに対してズレを生じて静電容量Cがサイン波形を示す場合、サイン波形を平坦化し、図7(B)に点線で示すように電極構成体12(電極14)の回転角度に関わらず静電容量Cが一定値を示すように、電極構成体12(電極14)の位置を調整するようにしている。
電極構成体12(電極14)について、電極14の一部又は全部が穴3から突出することなく、穴3内に収納されたときには、式(1)において対向面積Sは一定であるとみなせ、かつ誘電率εは一定であることから、静電容量Cは、図7(A)に示すように、距離d(距離)に反比例して変化する。このため、電極構成体12(電極14)の回転中心が穴3の中心軸3cに対してズレを生じている場合、図7(B)に示すように、回転角度を横軸にとり、静電容量Cを縦軸にとると、静電容量Cはサイン波形を示すことになる。
本実施形態では、電極構成体12(電極14)の回転中心が穴3の中心軸3cに対してズレを生じて静電容量Cがサイン波形を示す場合、サイン波形を平坦化し、図7(B)に点線で示すように電極構成体12(電極14)の回転角度に関わらず静電容量Cが一定値を示すように、電極構成体12(電極14)の位置を調整するようにしている。
さらに、判定制御部45は、調整出力電圧に基づいて、図8に示すように、電極構成体12(電極14)の穴3の中心軸3c方向の移動量とこれに対応した静電容量〔以下、中心軸方向移動時静電容量という。〕とを対応して示す移動量−中心軸方向移動時静電容量特性を得、移動量−中心軸方向移動時静電容量特性を検出結果情報に含めるようにしている。移動量−中心軸方向移動時静電容量特性は、ドリル突出側穴開口部5a(バリ発生予想部分)におけるバリ計測に際し、電極構成体12(電極14)の位置決めのために用いられる。
電極構成体12(電極14)の位置決めについて、図8に基づき、式(1)を参照して説明する。
電極構成体12(電極14)が穴3内からドリル突出側穴開口部5aに移動し、電極14の先端側(図6下側)がドリル突出側穴開口部5aから突出すると、この突出量〔電極構成体12(電極14)の移動量〕に応じて対象面積が電極14面積に対して減少し、式(1)における対向面積Sひいては静電容量Cは、小さくなる。そして、距離d(距離)及び誘電率εが一定の状態で、対向面積Sに比例する静電容量C〔式(1)参照〕は、図8に示すように、突出量〔電極構成体12(電極14)の移動量〕に応じて小さくなる。
本実施形態では、図8に示すような静電容量Cの変化を計測し、検出したいバリ7の大きさに対応する対向面積ひいては静電容量〔図8に点線で示す。〕から基準となる電極構成体12(電極14)の移動量(以下、基準移動量という。)を定めている。そして、電極構成体12(電極14)の移動が基準移動量分、行われると、バリ検出装置10は、電極構成体12(電極14)の移動を停止し、バリ検出作動のための待機状態になる。
電極構成体12(電極14)が穴3内からドリル突出側穴開口部5aに移動し、電極14の先端側(図6下側)がドリル突出側穴開口部5aから突出すると、この突出量〔電極構成体12(電極14)の移動量〕に応じて対象面積が電極14面積に対して減少し、式(1)における対向面積Sひいては静電容量Cは、小さくなる。そして、距離d(距離)及び誘電率εが一定の状態で、対向面積Sに比例する静電容量C〔式(1)参照〕は、図8に示すように、突出量〔電極構成体12(電極14)の移動量〕に応じて小さくなる。
本実施形態では、図8に示すような静電容量Cの変化を計測し、検出したいバリ7の大きさに対応する対向面積ひいては静電容量〔図8に点線で示す。〕から基準となる電極構成体12(電極14)の移動量(以下、基準移動量という。)を定めている。そして、電極構成体12(電極14)の移動が基準移動量分、行われると、バリ検出装置10は、電極構成体12(電極14)の移動を停止し、バリ検出作動のための待機状態になる。
判定制御部45は、さらに、上述したように電極構成体12(電極14)が基準移動量分、移動されて停止した後、電極構成体12(電極14)をその位置〔電極14の先端側がドリル突出側穴開口部5aから突出した状態〕にした状態で、電極構成体12(電極14)を回転し、バリ7の検出を行う。
バリ7の検出について、図9(A)、(B)に基づき、式(1)を参照して説明する。
ドリル突出側穴開口部5aで電極構成体12(電極14)をバルブボデー内壁3aに沿って回転させると、バリ7が無い加工品であると、回転角度が変化しても、式(1)において、距離d(距離)及び対向面積Sは変化せず、かつ誘電率εも一定であるため、静電容量Cは、図9(A)実線で示すように一定値を示し、センサ26の出力電圧ひいては調整出力電圧は一定値を示す。
バリ7の検出について、図9(A)、(B)に基づき、式(1)を参照して説明する。
ドリル突出側穴開口部5aで電極構成体12(電極14)をバルブボデー内壁3aに沿って回転させると、バリ7が無い加工品であると、回転角度が変化しても、式(1)において、距離d(距離)及び対向面積Sは変化せず、かつ誘電率εも一定であるため、静電容量Cは、図9(A)実線で示すように一定値を示し、センサ26の出力電圧ひいては調整出力電圧は一定値を示す。
これに対し、バリ7が、ドリル突出側穴開口部5aから突出して形成される場合には、次のように、電極構成体12(電極14)のバリ7との対面状態に応じて異なった大きさの静電容量Cが得られ、これに伴いセンサ26の出力電圧ひいては調整出力電圧が変化する。
すなわち、電極構成体12(電極14)がバリ7に対面していない状態では、静電容量Cは、図9(B)に示すように、図9(A)実線と同等の一定値を示す。一方、電極構成体12(電極14)がバリ7に対面すると、バリ7の大きさに応じて対向面積Sが大きくなり、これに伴い、図9(B)に示すように、静電容量Cが大きくなり、センサ26の出力電圧ひいては調整出力電圧も変化する特性を示すことになる。
すなわち、電極構成体12(電極14)がバリ7に対面していない状態では、静電容量Cは、図9(B)に示すように、図9(A)実線と同等の一定値を示す。一方、電極構成体12(電極14)がバリ7に対面すると、バリ7の大きさに応じて対向面積Sが大きくなり、これに伴い、図9(B)に示すように、静電容量Cが大きくなり、センサ26の出力電圧ひいては調整出力電圧も変化する特性を示すことになる。
本実施形態では、ドリル突出側穴開口部5aにおける電極構成体12(電極14)の回転で、図9(A)、(B)に示すように、バリ7の有無に応じて静電容量C(調整出力電圧)の値が変化することを利用して、バリ7の有無を検出する。また、バリ7に対応する静電容量C(調整出力電圧)の変化の大きさに基づいて、バリ7に対応する対向面積ひいてはバリ7の大きさを求めるようにしている。さらに、図9(B)に示されるように、静電容量Cの変化があった部分に対応する回転角度の位置にバリ7が存在することを検出する。そして、判定制御部45は、上述したようにして検出したバリ7の大きさ、バリ7の発生部位並びにバリ7の有無を含む検出結果情報を発生する。
判定制御部45は、さらに、D/A変換器50を介してエンコーダ41に接続されており、エンコーダ41からの回転パルス信号についてD/A変換器50によりアナログ信号に変換されて入力を受けるようになっている。D/A変換器50からの情報(アナログ化された回転パルス信号。以下、単に回転パルス信号という。)は、波形判定器33に接続された制御盤48に入力され、3軸ロボット43及びモータ40による電極14(センサ26)の位置制御のために用いられる。
判定制御部45には、制御盤48、表示器46及び加工機47が接続されており、これらに検出結果情報が入力される。表示器46は、検出結果情報に基づいてその内容を表示する。加工機47は、検出結果情報に基づいて、バリ7の発生箇所、大きさを特定し、ドリル加工の加工条件を調整し、バリ7の発生を抑制するようにしている。
制御盤48には、オペレータの指示を受ける操作盤51が接続されている。制御盤48は、操作盤51からの計測などの指示信号を受け、この指示信号に基づいて3軸ロボット43及びモータ40を制御すると共に、波形判定器33の判定制御部45に計測トリガを入力する。
制御盤48には、オペレータの指示を受ける操作盤51が接続されている。制御盤48は、操作盤51からの計測などの指示信号を受け、この指示信号に基づいて3軸ロボット43及びモータ40を制御すると共に、波形判定器33の判定制御部45に計測トリガを入力する。
波形判定器33は、計測トリガの入力を受けて、センサ26の出力電圧ひいては調整出力電圧に基づいて静電容量ひいてはバリ7の大きさを求めると共に、バリ7の発生箇所をD/A変換器50からの信号に基づいて求め、得られた情報を表示器46に表示させる。
上述したように構成したバリ検出装置の作用を、図10のフローチャートに基づいて説明する。
まず、電極構成体12(電極14)をバルブボデー1の穴3に挿入する(ステップS1)。次に、電極構成体12(電極14)をバルブボデー内壁3aに沿って回転させる(ステップS2)。ステップS2に続いて、電極構成体12(電極14)の回転中心が穴3の中心軸3cに対しズレを生じているか、それともズレを生じていないかの判定を行う(ステップS3)。
ステップS3でズレを生じていると判定すると、電極構成体12(電極14)の回転中心を修正し(ステップS4)、ステップS2に戻る。本実施形態では、ステップS1〜S4が、回転中心調整工程及び回転中心調整手段を構成している。
まず、電極構成体12(電極14)をバルブボデー1の穴3に挿入する(ステップS1)。次に、電極構成体12(電極14)をバルブボデー内壁3aに沿って回転させる(ステップS2)。ステップS2に続いて、電極構成体12(電極14)の回転中心が穴3の中心軸3cに対しズレを生じているか、それともズレを生じていないかの判定を行う(ステップS3)。
ステップS3でズレを生じていると判定すると、電極構成体12(電極14)の回転中心を修正し(ステップS4)、ステップS2に戻る。本実施形態では、ステップS1〜S4が、回転中心調整工程及び回転中心調整手段を構成している。
ステップS3でズレを生じていないと判定すると、電極構成体12(電極14)をドリル突出側穴開口部5aへ移動させる(ステップS5)。
次に、ドリル突出側穴開口部5a(バリ発生予想部分)においてバリ計測するために電極構成体12(電極14)を位置決めするべく、電極構成体12(電極14)の移動が基準移動量分、行われたか否かを判定する(ステップS6)。本実施形態では、ステップS5、S6が、中心軸方向移動時静電容量算出工程及び電極位置決め工程並びに中心軸方向移動時静電容量算出手段及び電極位置決め手段を構成している。
次に、ドリル突出側穴開口部5a(バリ発生予想部分)においてバリ計測するために電極構成体12(電極14)を位置決めするべく、電極構成体12(電極14)の移動が基準移動量分、行われたか否かを判定する(ステップS6)。本実施形態では、ステップS5、S6が、中心軸方向移動時静電容量算出工程及び電極位置決め工程並びに中心軸方向移動時静電容量算出手段及び電極位置決め手段を構成している。
ステップS6でNOと判定すると、ステップS5に戻る。ステップS6でYESと判定すると、電極構成体12(電極14)をバルブボデー内壁3aに沿って回転させる(ステップS7)。
ステップS7における電極構成体12(電極14)の回転時に、その回転角度に応じて静電容量C(出力電圧ひいては調整出力電圧)を得て、バリ7の有無、バリ7の位置、バリ7の大きさ(面積)を検出する(ステップS8)。本実施の形態では、ステップS8が位置対応静電容量測定工程及びバリ検出工程並びに位置対応静電容量測定手段及びバリ検出手段を構成している。
ステップS7における電極構成体12(電極14)の回転時に、その回転角度に応じて静電容量C(出力電圧ひいては調整出力電圧)を得て、バリ7の有無、バリ7の位置、バリ7の大きさ(面積)を検出する(ステップS8)。本実施の形態では、ステップS8が位置対応静電容量測定工程及びバリ検出工程並びに位置対応静電容量測定手段及びバリ検出手段を構成している。
本実施の形態では、バリ7の有無、バリ7の位置、バリ7の大きさ(面積)を検出するために、測定用コンデンサ20を用い、測定用コンデンサ20をバルブボデー1の穴3内に挿入される電極14と、検出対象となるバルブボデー電極対向部分18と、から構成している。そして、測定用コンデンサ20に既存(検出対象)のバルブボデー電極対向部分18を利用している分、バリ検出を行うための測定用コンデンサ20を小さくすることができ、ひいては複雑な形状でかつ狭い領域においても、バリ検出を適性に行うことができる。
また、本実施の形態では、電極14は、電極保持体13(円板部材)の一面部の略中央部に配置される針状中心電極14aと、針状中心電極14aを中心として配置され針状中心電極14aと同電位とされる同電位周囲電極14bと、から構成されており、針状中心電極14aのみを用いた場合に起こり得る電荷の広がり(飛び散り)を同電位周囲電極14bが抑制する。このため、バリ7の検出精度を向上させることができる。なお、バリ7の大きさによっては、上記実施の形態において同電位周囲電極14bを廃止し、針状中心電極14aを用いてバリ検出を行うようにしてもよい。この構成によれば、バリ7を簡易的に検出することができる。
また、ドリル突出側穴開口部5a(バリ発生予想部分)における電極構成体12(電極14)の回転作動によるバリ計測(ステップS7,8)に先だって、電極構成体12(電極14)を穴3に挿入し、電極構成体12(電極14)の回転中心が穴3の中心軸3cに対しズレている場合、電極構成体12(電極14)の回転中心を修正する(ステップS4)。このため、ステップS7,8におけるバリ計測を精度高いものにできる。
さらに、ドリル突出側穴開口部5a(バリ発生予想部分)においてバリ計測するために電極構成体12(電極14)を位置決めし、位置決めされた状態で電極構成体12(電極14)を回転してバリ計測を行うので、精度高くバリ計測できる。
さらに、ドリル突出側穴開口部5a(バリ発生予想部分)においてバリ計測するために電極構成体12(電極14)を位置決めし、位置決めされた状態で電極構成体12(電極14)を回転してバリ計測を行うので、精度高くバリ計測できる。
上記実施形態では、針状中心電極14a及び同電位周囲電極14bからなる電極14を用いて電極構成体12を構成したが、これに代えて、図11(A)、(B)、(C)に示すように、逆位相の電圧が供給される一対の針状電極14e,14fを用いた電極構成体12Aを用いてもよい。
図11に示す電極構成体12Aは、絶縁材からなる略円板状の電極保持体13Aと、電極保持体13Aの一面側に保持される前記一対の針状電極14e,14fとからなっている。電極保持体13Aは、一面側の中央部分に所定距離を空けて形成された一対の穴3e,3fを有している。一対の穴3e,3fに一対の針状電極14e,14fが収納されている。
図11に示す電極構成体12Aでは、一対の針状電極14e,14fのうち一方(針状電極14e)から出力される電荷が、加工品(バルブボデー1)に受け入れられ、加工品(バルブボデー1)からの電荷が他方(針状電極14f)に出力されるように電荷の流れが生じる。この電極構成体12Aでは、加工品(バルブボデー1)を接地せずに、バリ検出を行うことができる
図11に示す電極構成体12Aは、絶縁材からなる略円板状の電極保持体13Aと、電極保持体13Aの一面側に保持される前記一対の針状電極14e,14fとからなっている。電極保持体13Aは、一面側の中央部分に所定距離を空けて形成された一対の穴3e,3fを有している。一対の穴3e,3fに一対の針状電極14e,14fが収納されている。
図11に示す電極構成体12Aでは、一対の針状電極14e,14fのうち一方(針状電極14e)から出力される電荷が、加工品(バルブボデー1)に受け入れられ、加工品(バルブボデー1)からの電荷が他方(針状電極14f)に出力されるように電荷の流れが生じる。この電極構成体12Aでは、加工品(バルブボデー1)を接地せずに、バリ検出を行うことができる
上記実施の形態では、電極構成体12又は12Aの一面側〔電極14が配置される側〕が平坦面である場合を例にしたが、これに代えて、図12に示すように、加工品(バルブボデー1)の穴3の内壁に対向する面部Mを、前記穴3の内壁に対応した凸形状とした電極構成体12Dを用いてもよい。
上記実施の形態では、ドリル突出側穴開口部5a(バリ発生予想部分)において、図4に示す電極構成体12(電極14)を回転させてバリ7の有無、バリ7の大きさ、バリ7の発生位置を検出している。これに対し、バリ7の有無を検出する際には、図4に示す電極構成体12(電極14)に代えて、図13に示す電極構成体12E(電極14E)を用いようにしてもよい。
図13に示す電極構成体12Eは、絶縁材からなる円盤状の4つの電極保持体13Eと、円盤状中心電極14Ea及び円盤状の2つの同電位周囲電極14Eb,14Ecと、からなっており、全体で円柱状をなし、その径はバルブボデー1の穴3に径に比して僅かに小さくされている。円盤状中心電極14Ea及び円盤状の2つの同電位周囲電極14Eb,14Ecから電極14Eが構成されている。
電極14Eについては、円盤状中心電極14Eaが中央で、これを挟むようにして、円盤状中心電極14Eaの両側に電極保持体13Eを介在させて同電位周囲電極14Eb,14Ecが配置されている。
図13に示す電極構成体12Eは、絶縁材からなる円盤状の4つの電極保持体13Eと、円盤状中心電極14Ea及び円盤状の2つの同電位周囲電極14Eb,14Ecと、からなっており、全体で円柱状をなし、その径はバルブボデー1の穴3に径に比して僅かに小さくされている。円盤状中心電極14Ea及び円盤状の2つの同電位周囲電極14Eb,14Ecから電極14Eが構成されている。
電極14Eについては、円盤状中心電極14Eaが中央で、これを挟むようにして、円盤状中心電極14Eaの両側に電極保持体13Eを介在させて同電位周囲電極14Eb,14Ecが配置されている。
図13に示す電極構成体12E(電極14E)を用いたバリ検出装置では、バルブボデー1の穴3に電極構成体12E(電極14E)を挿入し、電極構成体12E(電極14E)を回転させずに静電容量を求め、バリ7の有無を判定する。
図13に示す電極構成体12E(電極14E)では、電極構成体12E(電極14E)の回転作動を伴わずにバリ7の有無検出を行え、便利である。また、図13に示す電極構成体12E(電極14E)では、円盤状中心電極14Eaの両側に同電位周囲電極14Eb,14Ecが配置されており、円盤状中心電極14Eaの電荷の広がり(飛び散り)を同電位周囲電極14Eb,14Ecが抑制するので、同電位周囲電極14Eb,14Ecを設けない場合に比して、バリの検出精度を向上させることができる。
図13に示す電極構成体12E(電極14E)では、電極構成体12E(電極14E)の回転作動を伴わずにバリ7の有無検出を行え、便利である。また、図13に示す電極構成体12E(電極14E)では、円盤状中心電極14Eaの両側に同電位周囲電極14Eb,14Ecが配置されており、円盤状中心電極14Eaの電荷の広がり(飛び散り)を同電位周囲電極14Eb,14Ecが抑制するので、同電位周囲電極14Eb,14Ecを設けない場合に比して、バリの検出精度を向上させることができる。
また、上記実施の形態では、加工品がドリルを用いて形成される穴3を有するバルブボデー1である場合を例にしたが、これに代えて、プレス加工により穴が形成された製品を対象にして、プレス加工に伴って穴の開口部に生じるバリを検出することができる。
バルブボデー1や上記プレス加工により穴が形成された製品に代えてスライス加工が施されて得られる製品を対象にして、製品のエッジにスライス加工に伴って生じるバリを検出するようにしてもよい。この場合には、電極構成体(電極)を回転させずに、製品のエッジ部分に沿って電極構成体(電極)を移動させ、電極と、製品のエッジにおける前記電極に対向する部分との間に生じる静電容量を求めて、エッジに生じるバリを検出する。
バルブボデー1や上記プレス加工により穴が形成された製品に代えてスライス加工が施されて得られる製品を対象にして、製品のエッジにスライス加工に伴って生じるバリを検出するようにしてもよい。この場合には、電極構成体(電極)を回転させずに、製品のエッジ部分に沿って電極構成体(電極)を移動させ、電極と、製品のエッジにおける前記電極に対向する部分との間に生じる静電容量を求めて、エッジに生じるバリを検出する。
1…バルブボデー、5a…ドリル突出側穴開口部、14…電極、14a…針状中心電極、14b…同電位周囲電極、20…測定用コンデンサ。
Claims (26)
- 導電材料からなる加工品の被計測部分に対向して移動可能に配置され、該加工品の被計測部分と共にコンデンサを形成する電極を用いて前記加工品のバリを検出するバリ検出方法であって、
前記電極を前記被計測部分に沿って移動させ、前記コンデンサの静電容量を測定して位置対応静電容量として得る位置対応静電容量測定工程と、
前記位置対応静電容量に基づいて前記バリを検出するバリ検出工程と、を有することを特徴とするバリ検出方法。 - 前記加工品は、溝部に交叉する穴を形成するバルブボデーとされ、前記加工品の被計測部分は、前記溝部側壁における穴の開口部とされ、前記位置対応静電容量測定工程における前記電極の移動は、前記電極の一部が前記穴の開口部から突出した状態での前記穴の内周壁に沿う回転とされることを特徴とする請求項1に記載のバリ検出方法。
- 前記バリ検出工程に先だって行われる、前記穴内に挿入された前記電極の回転中心を前記穴の中心に調整する回転中心調整工程を有することを特徴とする請求項2に記載のバリ検出方法。
- 前記回転中心調整工程における前記電極の回転中心の調整は、前記穴内に挿入された前記電極の前記穴の内壁に沿う回転で測定される前記穴の内周壁及び前記電極間の静電容量に基づいて行われることを特徴とする請求項3に記載のバリ検出方法。
- 前記回転中心調整工程で前記電極の回転中心を前記穴の中心に調整した状態で、前記電極を前記穴の中心軸方向に移動させ、この移動位置に対応する前記穴の内周壁及び前記電極間の静電容量を測定して中心軸方向移動時静電容量として得る中心軸方向移動時静電容量算出工程と、
前記中心軸方向移動時静電容量が、予め定めた測定対象部位判定値に達すると前記電極の前記穴の中心軸方向の移動を停止する電極位置決め工程と、を有することを特徴とする請求項3又は4に記載のバリ検出方法。 - 前記電極は、前記電極と共に電極構成体を構成する絶縁材からなる円板部材における前記穴の内周壁に対向する一面部に備えられることを特徴とする請求項2から5の何れかに記載のバリ検出方法。
- 前記電極は、前記円板部材の一面部の略中央部に配置される中心電極と、該中心電極を中心として配置され該中心電極と同電位とされる同電位周囲電極と、からなることを特徴とする請求項6に記載のバリ検出方法。
- 互いに逆位相の電圧が供給される一対の電極を、導電材料からなる加工品の被計測部分に対向して移動可能に配置し、前記一対の電極を用いて前記加工品のバリを検出するバリ検出方法であって、
前記一対の電極を前記被計測部分に沿って移動させ、前記一対の電極間の静電容量を測定して位置対応静電容量として得る位置対応静電容量測定工程と、
前記位置対応静電容量に基づいて前記バリを検出するバリ検出工程と、を有することを特徴とするバリ検出方法。 - 前記加工品は、溝部に交叉する穴を形成するバルブボデーとされ、前記加工品の被計測部分は、前記溝部側壁における穴の開口部とされ、前記位置対応静電容量測定工程における前記一対の電極の移動は、前記一対の電極の一部が前記穴の開口部から突出した状態での前記穴の内周壁に沿う回転とされることを特徴とする請求項8に記載のバリ検出方法。
- 前記バリ検出工程に先だって行われる、前記穴内に挿入された前記一対の電極の回転中心を前記穴の中心に調整する回転中心調整工程を有することを特徴とする請求項9に記載のバリ検出方法。
- 前記回転中心調整工程における前記一対の電極の回転中心の調整は、前記穴内に挿入された前記一対の電極の前記穴の内壁に沿う回転で測定される前記一対の電極間の静電容量に基づいて行われることを特徴とする請求項10に記載のバリ検出方法。
- 前記回転中心調整工程で前記一対の電極の回転中心を前記穴の中心に調整した状態で、前記一対の電極を前記穴の中心軸方向に移動させ、この移動位置に対応する一対の電極間の静電容量を測定して中心軸方向移動時静電容量として得る中心軸方向移動時静電容量算出工程と、
前記中心軸方向移動時静電容量が、予め定めた測定対象部位判定値に達すると前記一対の電極の前記穴の中心軸方向の移動を停止する電極位置決め工程と、を有することを特徴とする請求項10又は11に記載のバリ検出方法。 - 前記一対の電極は、前記一対の電極と共に電極構成体を構成する絶縁材からなる円板部材における前記穴の内周壁に対向する一面部に備えられることを特徴とする請求項9から12の何れかに記載のバリ検出方法。
- 導電材料からなる加工品の被計測部分に対向して移動可能に配置され、該加工品の被計測部分と共にコンデンサを形成する電極を用いて前記加工品のバリを検出するバリ検出装置であって、
前記電極を前記被計測部分に沿って移動させ、前記コンデンサの静電容量を測定して位置対応静電容量として得る位置対応静電容量測定手段と、
前記位置対応静電容量に基づいて前記バリを検出するバリ検出手段と、を有することを特徴とするバリ検出装置。 - 前記加工品は、溝部に交叉する穴を形成するバルブボデーとされ、前記加工品の被計測部分は、前記溝部側壁における穴の開口部とされ、前記位置対応静電容量測定手段による前記電極の移動は、前記電極の一部が前記穴の開口部から突出した状態での前記穴の内周壁に沿う回転とされることを特徴とする請求項14に記載のバリ検出装置。
- 前記穴内に挿入された前記電極の回転中心を前記穴の中心に調整する回転中心調整手段を有し、該回転中心調整手段の調整作動は、前記バリ検出手段によるバリ検出作動に先だって行われることを特徴とする請求項15に記載のバリ検出装置。
- 前記回転中心調整手段による前記電極の回転中心の調整は、前記穴内に挿入された前記電極の前記穴の内壁に沿う回転で測定される前記穴の内周壁及び前記電極間の静電容量に基づいて行われることを特徴とする請求項16に記載のバリ検出装置。
- 前記回転中心調整手段が前記電極の回転中心を前記穴の中心に調整した状態で、前記電極を前記穴の中心軸方向に移動させ、この移動位置に対応する前記穴の内周壁及び前記電極間の静電容量を測定して中心軸方向移動時静電容量として得る中心軸方向移動時静電容量算出手段と、
前記中心軸方向移動時静電容量が、予め定めた測定対象部位判定値に達すると前記電極の前記穴の中心軸方向の移動を停止する電極位置決め手段と、を有することを特徴とする請求項16又は17に記載のバリ検出装置。 - 前記電極は、前記電極と共に電極構成体を構成する絶縁材からなる円板部材における前記穴の内周壁に対向する一面部に備えられることを特徴とする請求項15から18の何れかに記載のバリ検出装置。
- 前記電極は、前記円板部材の一面部の略中央部に配置される中心電極と、該中心電極を中心として配置され該中心電極と同電位とされる同電位周囲電極と、からなることを特徴とする請求項19に記載のバリ検出装置。
- 互いに逆位相の電圧が供給される一対の電極を、導電材料からなる加工品の被計測部分に対向して移動可能に配置し、前記一対の電極を用いて前記加工品のバリを検出するバリ検出装置であって、
前記一対の電極を前記被計測部分に沿って移動させ、前記一対の電極間の静電容量を測定して位置対応静電容量として得る位置対応静電容量測定手段と、
前記位置対応静電容量に基づいて前記バリを検出するバリ検出手段と、を有することを特徴とするバリ検出装置。 - 前記加工品は、溝部に交叉する穴を形成するバルブボデーとされ、前記加工品の被計測部分は、前記溝部側壁における穴の開口部とされ、前記位置対応静電容量測定手段による前記一対の電極の移動は、前記一対の電極の一部が前記穴の開口部から突出した状態での前記穴の内周壁に沿う回転とされることを特徴とする請求項21に記載のバリ検出装置。
- 前記穴内に挿入された前記一対の電極の回転中心を前記穴の中心に調整する回転中心調整手段を有し、該回転中心調整手段の調整作動は、前記バリ検出手段によるバリ検出作動に先だって行われることを特徴とする請求項22に記載のバリ検出装置。
- 前記回転中心調整手段による前記一対の電極の回転中心の調整は、前記穴内に挿入された前記一対の電極の前記穴の内壁に沿う回転で測定される前記一対の電極間の静電容量に基づいて行われることを特徴とする請求項22に記載のバリ検出装置。
- 前記回転中心調整手段が前記一対の電極の回転中心を前記穴の中心に調整した状態で、前記一対の電極を前記穴の中心軸方向に移動させ、この移動位置に対応する一対の電極間の静電容量を測定して中心軸方向移動時静電容量として得る中心軸方向移動時静電容量算出手段と、
前記中心軸方向移動時静電容量が、予め定めた測定対象部位判定値に達すると前記一対の電極の前記穴の中心軸方向の移動を停止する電極位置決め手段と、を有することを特徴とする請求項23又は24に記載のバリ検出装置。 - 前記一対の電極は、前記一対の電極と共に電極構成体を構成する絶縁材からなる円板部材における前記穴の内周壁に対向する一面部に備えられることを特徴とする請求項22から25の何れかに記載のバリ検出装置。
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2006
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