JP2717191B2 - エンジンバルブ検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、製造後の、又は製造途中のエンジンバルブ
のエヤー洩れや長さ等を検査するエンジンバルブ検査装
置に関する。

〔従来の技術〕

エンジンバルブを、実際にエンジンに取付けたのと同
様の状態の下で、バルブシートに圧接し、そのときのエ
ンジンバルブとバルブシートとの圧接部からのエヤー洩
れの状況を検査するエヤー洩れ検査装置や、エンジンバ
ルブの全長を測定し、それが規格の寸法の範囲内にある
か否かを検査する長さ検査装置は、それぞれ独立したも
のとしては、従来からある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述のような従来の検査装置を用いて、エンジンバル
ブの各種の検査を行なう場合、例えば、長さ検査装置に
より検査して合格したエンジンバルブを、適宜の搬送装
置によりエヤー洩れ検査装置まで搬送し、ここでエヤー
洩れ検査を行なった後、それに合格したものを再度搬送
装置により、次の別の検査装置に搬送しなければなら
ず、多数の搬送装置を必要とする上に、検査工程におい
て多大な作業時間を要する等の問題がある。

本発明は、従来の技術が有する上記のような問題点に
鑑み、１台の検査装置にエンジンバルブを装着しただけ
で、複数の検査を同時に行うことができるようにしたエ
ンジンバルブ検査装置を提供することを目的としてい
る。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、本発明のエンジンバルブ検
査装置は、上端開口部に、検査しようとするエンジンバ
ルブの傘部が当接しうる環状シートを備えるとともに、
中央に、前記エンジンバルブの軸部が挿通しうる軸孔を
備え、かつ外面適所に、前記環状シートの下方に形成さ
れた中空部に連通する空気口が穿設された検査ヘッド
と、 該検査ヘッドの上方に昇降自在に設けられ、かつ検査
しようとするエンジンバルブの傘部を、前記環状シート
に向かって押圧しうるプッシャーと、 前記検査ヘッドの軸孔内を気密状態を保って昇降しう
るとともに、上端と前記プッシャーの下端との間に、検
査しようとするエンジンバルブを挾持しうる押し出しロ
ッドと、 前記検査ヘッドの空気口に高圧空気を導入する空気導
入手段、及び予め定めた時間内に高圧空気の圧力が低下
するか否かを検知する圧力検知手段を備えるエヤー洩れ
検査手段と、 前記押し出しロッドに固着した作動片、及び検査しよ
うとするエンジンバルブを前記プッシャと押し出しロッ
ドとにより挾持した状態で、前記エンジンバルブの傘部
が環状シートに当接したときにおける前記作動片に当接
又は近接するようにして、適宜の固定体に設けられた変
位センサを備え、前記作動片の基準位置に対する変位量
を測定することにより、エンジンバルブの長さを検査す
るようにした長さ検査手段 とを備えることを特徴としている。

また、この構成に、さらに、検査ヘッド内における中
空部の底部に固着され、かつ検査ヘッドの軸孔と連続す
るとともに、内径を、検査しようとするエンジンバルブ
の軸部の基準の外径と同一とした軸孔を有し、該軸孔の
内径より大径のエンジンバルブの軸部の通過を阻止する
ことにより、エンジンバルブの軸径を検査するようにし
た軸径検査手段を付加したり、又はプッシャの下面に設
けられ、プッシャによりエンジンバルブの傘部を押圧し
たときに、前記傘部の端面に設けられたレリーフ状のマ
ークの先端部に当接して、マークの存在、不存在を検査
するマーク検査手段を付加することにより、検査効率の
向上を図っている。

〔作 用〕

検査しようとするエンジンバルブが、適宜の搬送手段
により、検査ヘッドの直上の位置まで搬送されてきたと
き、それをプッシャーと押し出しロッドとにより上下か
ら挾持し、次いで、その挾持したままの状態で、エンジ
ンバルブを、その軸部が検査ヘッドの軸孔に挿通し、か
つ傘部が環状シートに当接する検査位置まで下降させ
る。

すると、このときの押し出しロッドの下降とともに、
長さ検査手段における作動片が、変位センサに当接する
か、又は近接し、このときの作動片の基準位置に対する
変位量が測定され、その変位量が予め定めた範囲内であ
るか否かにより、エンジンバルブの全長が適正なものか
どうかが検査される。

なお、基準位置の設定は、精密に加工されたマスター
ワークを、上記と同様にして検査ヘッドの検査位置に装
着し、このときの作動片が変位センサと当接するか又は
近接するように、押し出しロッドに対する作動片の取付
け位置か、又は固定体に対する変位センサの取付け位置
を調節し、そのときの変位センサに対する作動片の位置
を基準位置として、変位センサの測定値を０にセットし
て行なえばよい。

エンジンバルブが検査位置に達した後、エヤー洩れ検
査手段における空気導入手段により、検査ヘッドにおけ
る空気口より中空部内に高圧空気を導入し、その後の一
定時間内に高圧空気の圧力が低下するか否かを圧力検知
手段により検知することにより、エンジンバルブと環状
シートとの間にエヤー洩れがあるか否かが検査される。

請求項（２）記載の発明のように、軸径検査手段を設
けた場合は、その軸孔の内径より軸部の外径が大きいエ
ンジンバルブが検査位置に向かって下降してきたとき、
その軸部の通路が軸径検査手段により阻止される。

このような場合には、他の検査を行なうことなく、そ
のエンジンバルブを不合格ワークの収納箱等に自動的に
排除するのがよい。

エンジンバルブの軸部の外径が軸径検査手段の軸孔の
内径より小さい場合は、エンジンバルブは、軸部が上記
軸孔内を挿通することにより、検査位置まで自由に下降
する。

請求項（３）記載の発明のように、マーク検査手段を
設けた場合は、プッシャーがエンジンバルブの傘部を検
査ヘッドの環状シートに向かって押圧したとき、マーク
検査手段がエンジンバルブの傘部の端面に設けられたマ
ークの先端面に当接するか否かにより、マークがあるか
ないかが検査される。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を、添付図面を参照して説明
する。

（Ａ）はエンジンバルブ検査装置、（１）はその矩形
箱状のフレームである。

フレーム（１）の前面ほぼ中央には、検査ヘッド
（２）が設けられている。検査ヘッド（２）は、上端開
口部に、検査しようとするエンジンバルブ（３）の傘部
（3a）が当接しうる環状シート（４）を備えるととも
に、中央に、エンジンバルブ（３）の軸部（3b）が挿通
しうる軸孔（５）を備え、かつ外面適所に、環状シート
（４）の下方に形成された中空部（６）に連通する空気
口（７）が穿設されている。

環状シート（４）は、検査装置専用に作成したもので
もよいが、実際にエンジンに使用するバルブシートをそ
のまま用いてもよい。

空気口（７）には、エヤー洩れ検査手段（Ｂ）におけ
る高圧空気源（８）に接続され、かつ途中に電磁弁
（９）を備える空気導入手段である空気供給管（10）が
接続されている。

空気供給管（10）における空気口（７）と電磁弁
（９）との間には、電磁弁（９）を閉じた後の予め定め
た一定時間内に空気供給管（10）内の高圧空気の圧力が
低下するか否かを検知する圧力センサー（11）が設けら
れ、この圧力センサー（11）と、それと電磁弁（９）と
を制御する制御装置（12）とにより、圧力検知手段が形
成されている。

検査ヘッド（２）内における中空部（６）の底部の中
央には、軸孔（５）と連続するとともに、内径を検査し
ようとするエンジンバルブ（３）の軸部（3b）の基準の
外径と同一とした軸孔（13）を有し、該軸孔（13）の内
径より大径のエンジンバルブ（３）の軸部（3b）の通過
を阻止することにより、エンジンバルブ（３）の軸径を
検査するようにした軸径検査手段（Ｃ）が設けられてい
る。

軸径検査手段（Ｃ）における軸孔（13）の上端部は、
エンジンバルブ（３）の軸部（3b）の挿入を容易にする
ため、上方に向かって拡開するテーパ孔（13a）として
ある。

フレーム（１）の前面における検査ヘッド（２）の上
方には、エヤーシリンダ等の適宜の駆動手段（図示略）
により、左右方向に往復移動させられるようにした移動
台（14）の後面に、左右２対のフィンガ（15）（15）を
備え、適宜のワーク供給手段（図示略）により、フレー
ム（１）の右側部のワーク供給位置（Ｘ）まで送られて
きた検査しようとするエンジンバルブ（３）を把持し
て、検査ヘッド（２）の直上位置（Ｙ）まで搬送しうる
とともに、検査の終了したエンジンバルブ（３）を、直
上位置（Ｙ）からフレーム（１）の左側部のワーク排出
位置（Ｚ）まで搬送しうるワーク把持搬送装置（以下単
に把持装置という）（16）が設けられている。

ワーク排出位置（Ｚ）には、検査を合格したエンジン
バルブ（３）と、不合格のエンジンバルブ（３）とを選
別して、合格したものは次の工程へ、また不合格のもの
は、不合格ワークの収納箱（図示略）へそれぞれ供給す
る選別装置が設けられているが、これについては、本発
明に直接関係しないので、図示を省略してある。

（17）は、フレーム（１）における検査ヘッド（２）
の後方に、上下動可能として設けられた昇降フレーム
で、その上下の端部には、検査ヘッド（２）の直上及び
直下の位置まで前方に向かって延出する１対の支持腕
（18）（19）が連設されている。

昇降フレーム（17）における上方の支持腕（18）の前
端部下面には、検査ヘッド（２）の直上に位置し、かつ
常時は下面が把持装置（16）の両フィンガ（15）（15）
により把持されたエンジンバルブ（３）の傘部（3a）の
端面に近接する位置で停止しているプッシャー（20）が
固着されている。

第２図に示すように、プッシャー（20）の下面中央に
は、エンジンバルブ（３）の傘部（3a）の端面中央に形
成された球面状の凹部（3c）の底面に設けられたレリー
フ状のマーク（3d）の存在、不存在を検査するマーク検
査手段（Ｄ）が設けられている。

この実施例においては、マーク検査手段（Ｄ）は、プ
ッシャー（20）により、エンジンバルブ（３）が、その
傘部（3a）が検査ヘッド（２）の環状シート（４）に密
接する検査位置まで押し下げられたとき、プッシャー
（20）の下面より下方に向かって突出する突子（21）の
下端がマーク（3d）の先端面に当接して、マーク（3d）
の隆起高さ（Ｈ）分だけ上方に押し込まれることにより
作動するようにした押し込み式のスイッチとしてある。

（22）は、検査ヘッド（２）の中央の軸孔（５）内
に、気密状態を保って摺動しうるように嵌合された押し
出しロッドで、その下端は、下方の支持腕（19）の前端
部に固着された進退手段であるエヤーシリンダ（23）に
より上方に突出するピストンロッド（23a）の上端に、
適宜の軸継手（24）をもって結合されている。

軸継手（24）の一側面には垂下片（25）が固着されて
おり、この垂下片（25）には、側方に向かって突出する
作動片（26）が上下方向の取付け位置調節可能として、
ねじ（27）止めされている。

作動片（26）の側方においてフレーム（１）の底部に
立設された支持板（28）には、作動片（26）の基準位置
に対する上下方向の変位量を精密に検知しうるようにし
た公知の光電センサよりなる変位センサ（29）が、上下
方向の取付け位置調節可能としてねじ（30）止めされて
いる。

変位センサ（29）と作動片（26）との位置関係は、エ
ンジンバルブ（３）を、プッシャー（20）と押し出しロ
ッド（22）とにより上下より挾んだ状態で、検査位置ま
で下降させたときに、作動片（26）が変位センサ（29）
と左右に対向して近接するように定めておく。

この変位センサ（29）と作動片（26）とにより、作動
片（26）の基準位置に対する変位量を測定することによ
り、エンジンバルブ（３）の全長を検査する長さ検査手
段（Ｅ）が形成されている。

作動片（26）の基準位置を定めるには、精密に加工さ
れたマスターワークを、上記と同様にプッシャー（20）
と押し出しロッド（22）とにより上下より挾んだ状態
で、検査位置まで下降させ、そのときの作動片（26）の
位置を基準位置とする。そして、そのときの変位センサ
（29）の測定値を０にリセットすればよい。

第３図に示すように、昇降フレーム（17）の上部後面
に固着されたブラケット（31）と、その直下のフレーム
（１）内の適所との間には、閉塞端部同士を互いに固着
して、上下を逆向きとした１対のエヤーシリンダ（32）
（33）の各端部より上下方向に突出するピストンロッド
（32a）（33a）の端部が固着されている。

次に、このエンジンバルブ検査装置（Ａ）の全体の作
用について説明する。

第１図及び第３図に示すように、両エヤーシリンダ
（32）（33）のピストンロッド（32a）（33a）を、最大
に伸び出させることにより、昇降フレーム（17）を上限
位置に位置させ、かつエヤーシリンダ（23）のピストン
ロッド（23a）を引込ませることにより、押し出しロッ
ド（22）を、昇降フレーム（17）に対する下限位置に位
置させておく。

この状態で、ワーク供給位置（Ｘ）まで搬送されきた
検査しようとするエンジンバルブ（３）を、把持装置
（16）の両フィンガ（15）（15）により把持し、エンジ
ンバルブ（３）を、第１図に実線で示すように、直上位
置（Ｙ）まで運ぶ。

次に、第４図及び第６図に示すように、エヤーシリン
ダ（23）のピストンロッド（23a）を上方に伸び出させ
て、エンジンバルブ（３）を、プッシャー（20）の下面
と押し出しロッド（22）の上端との間に挾圧把持する。

このとき、エンジンバルブ（３）の凹部（3c）の底部
にマーク（3d）があると、プッシャー（20）の下面がエ
ンジンバルブ（３）の上端面に当接するのとほぼ同時
に、マーク検査手段（Ｄ）における突子（21）がマーク
（3d）の先端面に当接して、マーク（3d）の隆起高さ
（Ｈ）分だけ押し込まれ、マーク（3d）が存在すること
を確認する。この場合には、マーク検査手段（Ｄ）より
合格信号を出力させる。

万一、検査しようとするエンジンバルブ（３）にマー
ク（3d）がない場合には、突子（21）の先端は、エンジ
ンバルブ（３）の凹部（3c）の底部に当接又は近接する
だけで、押し込まれることはない。したがって、この場
合は、合格信号は出力しない。

次に、第６図に示すように、把持装置（16）の両フィ
ンガ（15）（15）を互いに開いた後、第５図及び第７図
に示すように、両エヤーシリンダ（32）（33）のピスト
ンロッド（32a）（33a）を引込ませることにより、エン
ジンバルブ（３）は、プッシャー（20）と押し出しロッ
ド（22）とにより上下より挾持されたままの状態で、傘
部（3a）がバルブシート（４）に当接する検査位置まで
下降させられる。

このエンジンバルブ（３）の下降途中で、万一、検査
しようとするエンジンバルブ（３）の軸部（3b）の外径
が、軸径検査手段（Ｃ）の軸孔（13）の内径より大きい
と、その軸部（3b）の軸孔（13）内への挿入が阻止さ
れ、エンジンバルブ（３）は、その軸部（3b）の下端が
テーパ孔（13a）に当接した状態で下降が停止させられ
る。

このような場合には、他の検査を行なうことなく、例
えば長さ検査手段（Ｅ）における作動片（26）が、予め
定めた一定時間内に変位センサ（29）に対向する位置に
達しないことを検知して、エンジンバルブ（３）を自動
的にワーク排出位置（Ｚ）まで排出させるようにするの
がよい。

エンジンバルブ（３）の軸部（3b）の外径が軸径検査
手段（Ｃ）の軸孔（13）の内径とほぼ同一かそれより小
である場合は、エンジンバルブ（３）の軸部（3b）は軸
孔（13）内を通過して、検査ヘッド（２）の軸孔（５）
内に進入し、エンジンバルブ（３）は検査位置に達する
ことができる。

エンジンバルブ（３）が検査位置に達するのと同時
に、作動片（26）は、変位センサ（29）とほぼ対向する
高さまで下降し、このときの作動片（26）の位置と、基
準位置との変位量が精密に測定される。その変位量が、
予め定めておいた範囲内である場合には合格信号が、ま
たその範囲を越えた場合には不合格の信号が、長さ検査
手段（Ｅ）より出力される。

エンジンバルブ（３）が検査位置に達した後、エヤー
洩れ検査手段（Ｂ）における電磁弁（９）が開き、高圧
空気源（８）から空気供給管（10）及び空気口（７）を
通って、高圧空気が検査ヘッド（２）の中空部（６）内
に導入される。

電磁弁（９）が閉じた後、一定時間内に中空部（６）
側の高圧空気の圧力が低下するか否かが、圧力センサ
（11）により検知され、その圧力低下が予め定めた範囲
内である場合には、合格信号が、またその範囲を越えた
場合には不合格の信号が、制御装置（12）から出力され
る。

以上の４つの検査がすべて終了した後、両エヤーシリ
ンダ（32）（33）のピストンロッド（32a）（33a）を伸
び出させると、エンジンバルブ（３）は、プッシャー
（20）と押し出しロッド（22）とにより上下より挾持さ
れままの状態で、直上位置（Ｙ）まで上昇させられる。

次いで、把持装置（16）の排出用のフィンガ（15）
（15）をもって、エンジンバルブ（３）を把持した後、
エヤーシリンダ（23）のピストンロッド（23a）を引込
ませることにより、押し出しロッド（22）を下限位置ま
で下降させ、その後、把持装置（16）の移動台（14）を
左進させて、エンジンバルブ（３）をワーク排出位置
（Ｚ）まで搬送する。

このとき、ワーク排出位置（Ｚ）における選別装置
は、上記（Ｂ）〜（Ｅ）の各検査手段による検査がすべ
て合格している場合は、それらの合格信号を受けて、エ
ンジンバルブ（３）を次の工程へ搬送しうる状態で待期
し、また上記（Ｂ）〜（Ｅ）のいずれかの検査手段から
不合格の信号を受けている場合は、エンジンバルブ
（３）を不合格ワークの収納箱へ導く状態で待期してい
る。

したがって、ワーク排出位置（Ｚ）において、把持装
置（16）よりエンジンバルブ（13）が排出されると、エ
ンジンバルブ（13）は、すべての検査に合格したものは
次工程へ、またいずれかの検査で不合格となったもの
は、不合格のワークの収納箱へそれぞれ導かれる。

上記実施例においては、長さ検査手段（Ｅ）における
変位センサ（29）を、作動片（26）に近接して、その基
準位置に対する変位量を精密に検知しうるようにした公
知の光電センサとしてあるが、これを、例えばエンジン
バルブ（３）が検査位置まで下降したときの作動片（2
6）の下降時に、突子が作動片（26）に当接して押し込
まれ、その突子の押し込み量を精密に検知することによ
り、基準位置に対する作動片（26）の変位量を正確に検
知するようにした公知のリニアゲージ等としてもよい。

また、マーク検査手段（Ｄ）は、長さ検査手段（Ｅ）
における変位センサ（29）と同様の光電センサ、又は上
記のようなリニアゲージ等としてもよい。

〔発明の効果〕

本発明によると、複数の検査手段を１台の検査装置に
有機的に組込んで、エンジンバルブの複数の検査をほぼ
同時に行なえるので、検査に要する時間を短縮しうると
ともに、エンジンバルブを複数の検査装置に順次搬送す
るための搬送手段が不要となり、しかもエンジンバブル
を把持したり、支持したりする部材を大部分共通化する
ことができるので、設備費用を大幅に低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例の一部切欠正面図、 第２図は、マーク検査手段を示す要部の拡大正面図、 第３図は、第１図示と同様の状態の要部を略示する側面
図、 第４図は、第３図示の状態より、エンジンバルブをプッ
シャーと押し出しロッドとにより挾持した時の状態を略
示する側面図、 第５図は、第４図示の状態より、エンジンバルブを検査
装置に挿入した時の状態を略示する側面図、 第６図は、第４図示と同様の状態の要部の正面図、 第７図は、第５図示と同様の状態の要部の一部切欠正面
図である。 （Ａ）エンジンバルブ検査装置 （Ｂ）エヤー洩れ検査手段 （Ｃ）軸径検査手段、（Ｄ）マーク検査手段 （Ｅ）長さ検査手段 （１）フレーム、（２）検査ヘッド （３）エンジンバルブ、（3a）傘部 （3b）軸部、（3c）凹部 （3d）マーク、（４）環状シート （５）軸孔、（６）中空部 （７）空気口、（８）高圧空気源 （９）電磁弁、（10）空気供給管 （11）圧力センサー、（12）制御装置 （13）軸孔、（13a）テーパ孔 （14）移動台、（15）フィンガ （16）ワーク把持搬送装置（把持装置） （17）昇降フレーム、（18）（19）支持腕 （20）プッシャー、（21）突子 （22）押し出しロッド、（23）エヤーシリンダ （23a）ピストンロッド、（24）軸継手 （25）垂下片、（26）作動片 （27）ねじ、（28）支持板 （29）変位センサ、（30）ねじ （31）ブラケット、（32）（33）エヤーシリンダ （32a）（33a）ピストンロッド

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上端開口部に、検査しようとするエンジン
   バルブの傘部が当接しうる環状シートを備えるととも
   に、中央に、前記エンジンバルブの軸部が挿通しうる軸
   孔を備え、かつ外面適所に、前記環状シートの下方に形
   成された中空部に連通する空気口が穿設された検査ヘッ
   ドと、 該検査ヘッドの上方に昇降自在に設けられ、かつ検査し
   ようとするエンジンバルブの傘部を、前記環状シートに
   向かって押圧しうるプッシャーと、 前記検査ヘッドの軸孔内を気密状態を保って昇降しうる
   とともに、上端と前記プッシャーの下端との間に、検査
   しようとするエンジンバルブを挾持しうる押し出しロッ
   ドと、 前記検査ヘッドの空気口に高圧空気を導入する空気導入
   手段、及び予め定めた時間内に高圧空気の圧力が低下す
   るか否かを検知する圧力検知手段を備えるエヤー洩れ検
   査手段と、 前記押し出しロッドに固着した作動片、及び検査しよう
   とするエンジンバルブを前記プッシャーと押し出しロッ
   ドとにより挾持した状態で、前記エンジンバルブの傘部
   が環状シートに当接したときにおける前記作動片に当接
   又は近接するようにして、適宜の固定体に設けられた変
   位センサを備え、前記作動片の基準位置に対する変位量
   を測定することにより、エンジンバルブの長さを検査す
   るようにした長さ検査手段 とを備えることを特徴とするエンジンバルブ検査装置。
2. 【請求項２】検査ヘッド内における中空部の底部に固着
   され、かつ検査ヘッドの軸孔と連続するとともに、内径
   を、検査しようとするエンジンバルブの軸部の基準の外
   径と同一とした軸孔を有し、該軸孔の内径より大径のエ
   ンジンバルブの軸部の通過を阻止することにより、エン
   ジンバルブの軸径を検査するようにした軸径検査手段を
   備えることを特徴とする請求項（１）記載のエンジンバ
   ルブ検査装置。
3. 【請求項３】プッシャーの下面に設けられ、プッシャー
   によりエンジンバルブの傘部を押圧したときに、前記傘
   部の端面に設けられたレリーフ状のマークの先端部に当
   接して、マークの存在、不存在を検査するマーク検査手
   段を備えることを特徴とする請求項（１）又は（２）記
   載のエンジンバルブ検査装置。