JP3120945B2 - シリンダブロックの水穴検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、シリンダブロックの鋳
造に伴って生じる水穴の目詰まりを鋳造完了後に検知す
るための装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジンの構成部品であるシリンダブロ
ックは、鋳造によって製造されるのが一般的である。こ
の鋳造時には、ジャケット中子を使用してブロック内に
冷却用の水穴（ウオータージャケット）を形成するので
あるが、中子の芯割れ、砂の焼き付き、砂残り等の理由
によって水穴が目詰まりし、閉塞する場合がある。

【０００３】このような目詰まりを放置すれば、冷却不
良を招き、エンジンの焼き付き等の種々の弊害を誘発す
る。そのため、鋳造後には、目詰まりの生じたシリンダ
ブロックを逐次ライン外に排除する必要がある。ところ
が、水穴は一般に複雑且つ狭小な形状であるため、鋳造
後にシリンダブロック外から水穴の目詰まりを発見する
のは極めて困難である。従って、有効な検査方法の確立
されていない現状では、定期的にシリンダブロックをサ
ンプリングしてこれを切断することにより目詰まりの有
無を検査せざるを得ない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これでは、目
詰まりの生じたシリンダブロックも製造ラインを通過す
る可能性があり、品質管理上問題がある。また、切断し
たシリンダブロックは良品・不良品に拘らずに廃棄せざ
るを得ず、材料の無駄が多くなってコスト的に不利であ
る。

【０００５】そこで、本発明は、ライン上で確実に水穴
の目詰まりの有無を全数検査することのできる検査装置
の提供を目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的の達成のため、
本発明装置は、シリンダブロックに形成された水穴の目
詰まりの有無を検査するための装置であって、

【０００７】３次元方向の任意位置に移動可能のアーム
に取り付けられたフレームと、水穴内に挿入可能に形成
され、フレームに一定方向の変位を許容して支持された
挿入体と、フレームと挿入体との間に介装され、挿入体
にその変位方向と反対方向の弾圧力を付与する弾性体
と、フレームに取り付けられ、変位した挿入体を所定位
置で検知する検知手段とを具備するものである。

【０００８】

【作用】挿入体を水穴内に挿入して装置全体を前進等さ
せ、挿入体の変位から水穴の目詰まりの有無を検査す
る。即ち、水穴に目詰まりがあると、挿入体と目詰まり
部分とが接触した際に、挿入体が装置全体の移動方向と
反対方向に相対的に変位するので、この変位を近接スイ
ッチ等の検知手段で検知すれば、目詰まりの存在を確認
することができる。挿入体と目詰まり部分との当接状態
が解除されると、挿入体の変位に伴って弾圧力を生じた
弾性体が初期状態に弾性復帰し、これにより挿入体が初
期位置に自動復帰する。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図１乃至図５に基づ
いて説明する。

【００１０】図１は、本発明にかかる検査装置（Ａ）の
基本構造を示す断面図である。

【００１１】厚板状のフレーム（２）は、３次元方向の
任意位置に移動可能のアーム（３）、例えばロボットア
ームの先端部に装着される。フレーム（２）には、筒状
体（５）が挿通固定されており、この筒状体（５）の内
径部には、２つの段部（６）（７）を備える段付き軸状
の軸部材（８）が軸方向に沿って摺動自在に収納されて
いる。この軸部材（８）は、中央部に大径部（９）を備
えるもので、大径部（９）よりも後端側（図面右側）に
は雄ネジ部（10）が形成され、先端側（図面左側）に
は、水平部（11）、傾斜部（12）及び垂直部（13）から
なる薄板鈎状の挿入体（14）が装着されている。

【００１２】軸部材（８）の大径部（９）先端側には、
コイルバネ等からなる弾性体（16）が圧縮状態で挿嵌さ
れる。弾性体（16）の両端部には、リング状の係止部材
（17）（18）が配置されており、このうち先端側の係止
部材（17）は軸部材（８）の前方段部（６）に固定さ
れ、後方の係止部材（18）は筒状体（５）の先端面に装
着されている。

【００１３】軸部材（８）の後方段部（７）には、有底
筒状の位置決め部材（20）が底面を後方に向けて挿嵌さ
れる。この位置決め部材（20）は、雄ネジ部（10）に螺
合した調節ナット（21）の締付けによって前方に押圧さ
れ、底面の内径部近傍を段部（７）のリング状端面に密
着させている。調節ナット（21）を緩めれば、弾性体
（16）の弾圧力によって挿入体（14）全体が前方にスラ
イドするので、挿入体（14）の初期位置を調整すること
が可能となる。

【００１４】軸部材（８）の雄ネジ部（10）には、内径
部に雌ネジを形成した円筒状の遮蔽部材（22）が螺合さ
れている。一方、フレーム（２）には、支持部材（23）
を介して近接スイッチ等の検知手段（24）が装着され
る。この近接スイッチ（24）は、遮蔽部材（22）の初期
位置よりも後方に遮蔽部材（22）の移動域に臨ませて配
置されており、遮蔽部材（22）が後退して所定位置、例
えば近接スイッチ（24）のほぼ対向位置に達した際には
（二点鎖線で示す）、検知信号を発して図示しない制御
装置に入力する。

【００１５】このような構成により、アーム（３）を起
動してフレーム（２）を前進させると、筒状体（５）、
軸部材（８）、挿入体（14）、弾性体（16）、遮蔽部材
（22）及び近接スイッチ（24）が一体となって前進す
る。この前進動作中に挿入体（14）がシリンダブロック
水穴内の目詰まり箇所に接触すると、軸部材（８）は弾
性体（16）を圧縮しながら筒状体（５）内を摺動して相
対的に後方に移動する。遮蔽部材（22）が近接スイッチ
（24）の対向位置に達すると、近接スイッチ（24）が検
知信号を発し、これを検知した制御装置が当該シリンダ
ブロックをライン外に自動搬出すると共に、目詰まり箇
所を表示盤（図示省略）に表示する。ライン外に搬出さ
れたシリンダブロックは、手直しヤードに搬送され、目
詰まり箇所を手直しされた後、再び検査ラインに投入さ
れて検査装置（Ａ）によって再検査される。再検査の結
果、異常がなければ次工程に搬送され、異常があれば再
び手直しされるか又は不良品として処分される。

【００１６】目詰まり検知後に、装置全体を後退させて
挿入体（14）と障害物との当接状態を解除すると、挿入
体（14）は弾性体（16）の弾圧力によって初期位置に復
帰する。

【００１７】図２は、本発明装置の実際の使用状況を示
す側面図である。この装置は、フレーム（２）の一面に
図１に示す検査装置（Ａ：以下、第１の検査装置と称す
る）を設けると共に、その反対面に第２〜第４の検査装
置（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）を併設して、シリンダブロック
（30）に設けられた多数の水穴を同時に検査できるよう
にしたものである。第２〜第４の検査装置（Ｂ）〜
（Ｄ）は、第１の検査装置（）と同様の構成であり、挿
入体（14）、弾性体（16）、遮蔽部材（22）、近接スイ
ッチ（24）等の部材をそれぞれ具備している。但し、第
２〜第４の検査装置（Ｂ）〜（Ｄ）の各挿入体（14）
は、第１の検査装置（Ａ）の挿入体（14）と異なる形状
のものに交換されている。

【００１８】中央部に設けられた第２の検査装置（Ｂ）
は、直線的で且つ深い水穴の検査用として機能するもの
で、直線的に延びる薄板状の挿入体（14）を具備してい
る。また、第２の検査装置（Ｂ）の両隣に設けられた第
３及び第４の検査装置（Ｃ）（Ｄ）は、短い水穴の検査
用として機能するもので、短棒状の挿入体（14）（14）
を具備している。

【００１９】鈎状の挿入体（14）を有する第１の検査装
置（Ａ）は、入口が狭く且つ奥が広くなっている水穴、
例えばボア間水路（31）の検査用として好適である。こ
の検査は、以下の手順で行なわれる。即ち、検査位置に
搬送されたシリンダブロック（30）を静止位置に設けた
ラフガイド（32）によってラフに位置決めした後、クラ
ンプ装置（29）をシリンダボア内にリフトアップさせて
シリンダブロック（30）を所定位置にクランプする。次
に、アーム（３）を起動し、挿入体（14）の垂直部（1
3）をボア間水路（31）と連通した横穴（31ａ）に挿入
する（実線で示す）。次にアーム（３）を回転させて傾
斜部（12）を横穴（31ａ）に挿入し（二点鎖線で示
す）、垂直部（13）全体をボア間水路（31）内に収納し
た後、フレーム（２）を前進させて上述した検査工程を
行なう。挿入体（14）が障害物と当接することなく所定
位置まで前進すると、上述の挿入動作と逆の手順で挿入
体（14）をボア間水路（31）から抜き取り、続いて次段
の検査を行なう。

【００２０】なお、挿入体（14）の挿入・抜き取り動作
は、予めロボットにティーチングされている。

【００２１】図３及び図４（ａ）〜（ｄ）は、シリンダ
ブロック（30）に設けられた種々の水穴の検査状況を例
示するもので、図４（ａ）はヘッド面水穴の検査状況
を、同図（ｂ）はサーモスタットケース穴の検査状況
を、同図（ｃ）はオイルクーラー室穴の検査状況を、同
図（ｄ）は上述したボア間水路の検査状況を示してい
る。このように、本発明装置によれば、シリンダブロッ
ク（30）をコンベヤ（33）上に載置したままの状態で、
シリンダブロック（30）に設けられた多数の水穴（34）
のそれぞれについて短時間のうちに目詰まりの有無を自
動検査することが可能となる。なお、図３及び図４にお
いて、（35）は、本発明にかかる検査装置を取り付けた
作業ロボットの基部である。

【００２２】図５に本発明の他の実施例を示す。

【００２３】この検査装置（Ａ’）は、挿入体（14）に
軸方向と揺動方向の二方向移動を許容して両方向の変位
を検知可能としたものである。軸部材（８）の先端部に
は、軸部材（８）と直交する方向の枢軸（41）を有する
連結部材（42）が装着されており、挿入体（14）の中間
部は枢軸（41）によって回動自在に支持されている。フ
レーム（２）には、前方に向けて支持板（43）が装着さ
れており、この支持板（43）と挿入体（14）の枢軸（4
1）より後方の部分との間には、コイルバネ等からなる
第２の弾性体（45）が圧縮状態で介装されている。この
ような構成により、挿入体（14）は枢軸（41）を中心と
して揺動可能となる。

【００２４】支持板（43）には、挿入体（14）基端部の
変位を監視する第２の近接スイッチ（46）が装着され
る。この第２の近接スイッチ（46）は、挿入体（14）基
端部の初期位置よりも僅かに上方に当該基端部の揺動域
に臨ませて配置されており、挿入体（14）が揺動して二
点鎖線で示すように右上がりに傾斜すると、挿入体（1
4）の変位を検知して検知信号を制御装置に入力する。

【００２５】なお、（47）（48）は、挿入体（14）の過
度の揺動を防止すべく設けられたストッパボルトであ
り、挿入体（14）は両ストッパボルト（47）（48）と当
接する範囲内でその揺動域を制限される。

【００２６】このような構成であれば、挿入体（14）が
軸方向に変位した場合のみならず、揺動方向に変位した
場合もこれを検知することができる。従って、例えば水
穴内で検査装置（Ａ’）を上昇させれば、障害物と接触
した挿入体（14）が二点鎖線で示すように揺動するの
で、入口から上方にずれた位置での目詰まりの有無を検
査することが可能となる。

【００２７】なお、上述した検査装置（Ａ）〜（Ｄ）、
（Ａ’）の組合せや組み付け個数は作業者が任意に決定
すればよく、シリンダブロック（30）に設けられた水穴
の形状、設置位置や設置個数に応じて自由に選択可能で
ある。

【００２８】

【発明の効果】このように、本発明装置によれば、複雑
且つ狭小な形状をなす水穴の目詰まりの有無をライン上
で確実に全数検査することができる。従って、従来のよ
うに、目詰まりの生じたシリンダブロックが製造ライン
を通過する可能性もなく、品質管理上極めて有利であ
る。また、目詰まりの生じたシリンダブロックのみを廃
棄すれば足り、従来のように目詰まりのない良品を廃棄
する必要もないので、製造コストの低減が達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる検査装置の基本構造を示す縦断
面図である。

【図２】本発明装置の実際の使用状況示す側面図であ
る。

【図３】本発明装置による検査工程の平面図である。

【図４】本発明装置による検査工程の縦断面図であり、
（ａ）図は図３中のＡ−Ａ線での断面、（ｂ）図はＢ−
Ｂ線での断面、（ｃ）図はＣ−Ｃ線での断面、（ｄ）図
はＤ−Ｄ線での断面を示す。

【図５】本発明の他の実施例を示す平面図（ａ）、及
び、縦断面図（ｂ）である。

【符号の説明】 Ａ 検査装置 ２ フレーム ３ アーム 14 挿通体 16 弾性体 24 検知手段（近接スイッチ） 30 シリンダブロック 31 水穴（ボア間水路）

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G01M 13/00 - 13/04 G01M 19/00 - 19/02 G01M 15/00 B22D 29/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 シリンダブロックに形成された水穴の目
   詰まりの有無を検査するための装置であって、 ３次元方向の任意位置に移動可能のアームに取り付けら
   れたフレームと、水穴内に挿入可能に形成され、フレー
   ムに一定方向の変位を許容して支持された挿入体と、フ
   レームと挿入体との間に介装され、挿入体にその変位方
   向と反対方向の弾圧力を付与する弾性体と、フレームに
   取り付けられ、変位した挿入体を所定位置で検知する検
   知手段とを具備することを特徴とするシリンダブロック
   の水穴検査装置。