JP4067227B2 - バルブ装着部品の組付状態検出方法および装置 - Google Patents
バルブ装着部品の組付状態検出方法および装置 Download PDFInfo
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジンに対してバルブを装着するバルブ装着部品の組付状態検出方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
エンジンを組み立てる際、シリンダヘッドに組み付けられたバルブステムにコイルスプリングを介してリテーナを装着し、バルブステムとリテーナとの間隙に一対のバルブコッタを装着することにより、リテーナを係合させている。従来、このバルブコッタあるいはリテーナがバルブステムに対して正常に装着されたか否かの確認作業は、作業者の目視によって行われている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
このように、上記の従来技術では、一つのエンジンに対して複数装着されたバルブコッタやリテーナを、作業者が全て目視で確認しているために作業効率が悪く、また、これらが装着されていたとしても、その装着位置が正常か否かを判断することは極めて困難であった。
【0004】
本発明は前記の課題を解決すべくなされたものであって、バルブ装着部品の組付状態を正確に、しかも自動的に効率よく短時間で検出することが可能なバルブ装着部品の組付状態検出方法および装置を提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、エンジンのシリンダヘッドに、バルブスプリング、リテーナおよびバルブを含むバルブ装着部品を組み付け、前記リテーナの徐々に拡大するテーパ面により構成される孔と前記バルブのバルブステムの外周面との間隙に、さらにバルブ装着部品であるバルブコッタを装着したものの組付状態を検出するバルブ装着部品の組付状態検出方法であって、当該組付状態検出方法は、前記エンジンに組み付けられたバルブのステムエンドにステムエンド検出子を当接させる工程と、前記リテーナに当接させるべく、リテーナ検出子を変位させる工程と、前記リテーナを固定するバルブコッタに当接させるべく、バルブコッタ検出子を変位させる工程とを含み、さらに、前記バルブのステムエンドへの前記ステムエンド検出子による当接を維持し、前記リテーナへの前記リテーナ検出子による当接を維持しつつ、該リテーナに当接した前記リテーナ検出子の先端部と前記バルブコッタに当接した前記バルブコッタ検出子の先端部との間の距離を測定する工程を有することを特徴とする。また、本発明は、エンジンのシリンダヘッドに、バルブスプリング、リテーナおよびバルブを含むバルブ装着部品を組み付け、前記リテーナの徐々に拡大するテーパ面により構成される孔と前記バルブのバルブステムの外周面との間隙に、さらにバルブ装着部品であるバルブコッタを装着したものの組付状態を検出するバルブ装着部品の組付状態検出方法であって、当該組付状態検出方法は、前記エンジンに組み付けられたバルブのステムエンドにステムエンド検出子を当接させる工程と、前記リテーナに当接させるべく、リテーナ検出子を変位させる工程と、前記リテーナを固定するバルブコッタに当接させるべく、バルブコッタ検出子を変位させる工程とを含み、さらに、前記ステムエンドに当接した前記ステムエンド検出子の先端部と前記リテーナ検出子の先端部との間の距離を測定する工程と、前記ステムエンドへの前記ステムエンド検出子による当接を維持し、前記リテーナへの前記リテーナ検出子による当接を維持しつつ、該リテーナに当接した前記リテーナ検出子の先端部と前記バルブコッタに当接した前記バルブコッタ検出子の先端部との間の距離を測定する工程とを有することを特徴とする。
【0006】
本発明によれば、前記ステムエンド検出子の先端部と前記リテーナ検出子の先端部との間の距離が所定の範囲にあれば、リテーナが正常に組み付けられていると判断することができ、一方、前記距離が所定の範囲にない場合にはリテーナが正常に組み付けられていないと判断することができる。
【0007】
さらに、バルブコッタの組付状態が正常か否かをより一層精密に検出することができる。
【0008】
また、前記バルブコッタは一対設けられ、前記バルブコッタ検出子は前記一対のバルブコッタに対応するべく一対設けられ、当該組付状態検出方法は、さらに、一対のバルブコッタの一方に一対のバルブコッタ検出子の一方を当接させると共に、前記一対のバルブコッタの他方に前記一対のバルブコッタ検出子の他方を当接させて前記バルブコッタの組付状態を検出する工程と、前記他方のバルブコッタに前記一方のバルブコッタ検出子を当接させるために、前記ステムエンド検出子を中心として前記バルブコッタ検出子を所定角度偏位させた後、前記一対のバルブコッタの前記一方に前記一対のバルブコッタ検出子の前記他方を当接させると共に、前記一対のバルブコッタの前記他方に前記一対のバルブコッタ検出子の前記一方を当接させて前記バルブコッタの組付状態を検出する工程とを有し、前記一対のバルブコッタ検出子の先端部を前記一対のバルブコッタに当接させたそれぞれの検出と、前記リテーナ検出子の先端部を前記リテーナに当接させた検出とは同時に行われると、一対のバルブコッタの組付状態を確実に検出することができ、好ましい。
【0010】
さらにまた、前記一対のバルブコッタ検出子が、互いに115°〜120°偏位して設けられ、前記ステムエンド検出子を中心に120°偏位させ、各偏位位置において前記バルブコッタの組付状態の検出を行うことにより、一対のバルブコッタに対して複数箇所の検出を行うことができ、バルブコッタの組付状態を一層確実に検出することができる。
【0011】
また、本発明は、エンジンのシリンダヘッドに、バルブスプリング、リテーナおよびバルブを含むバルブ装着部品を組み付け、前記リテーナの徐々に拡大するテーパ面により構成される孔と前記バルブのバルブステムの外周面との間隙に、さらにバルブ装着部品であるバルブコッタを装着したものの組付状態を検出するバルブ装着部品の組付状態検出装置であって、当該組付状態検出装置は、前記バルブステムの端部に当接するステムエンド検出子と、一対のバルブコッタの一方に当接する第1のバルブコッタ検出子を先端部に形成し、前記ステムエンド検出子を挿通し該ステムエンド検出子に摺動自在な第1の筒状部材と、前記一対のバルブコッタの他方に当接する第2のバルブコッタ検出子を先端部に形成し、前記第1の筒状部材を囲繞し、該第1の筒状部材とは独立して変位して摺動自在な第2の筒状部材と、前記リテーナに当接するリテーナ検出子を先端部に形成し、前記ステムエンド検出子を挿通する第3の筒状部材と、前記第1のバルブコッタ検出子の先端部と前記リテーナ検出子の先端部との間の距離を測定する第1測定手段と、前記第2のバルブコッタ検出子の先端部と前記リテーナ検出子の先端部との間の距離を測定する第2測定手段と、前記ステムエンド検出子の先端部と前記リテーナ検出子の先端部との間の距離を測定する第3測定手段とを備え、前記一対のバルブコッタのそれぞれに当接した前記一対のバルブコッタ検出子の先端部と前記リテーナ検出子の先端部との間の距離のそれぞれを測定する際、および、前記バルブステムの端部に当接した前記ステムエンド検出子の先端部と前記リテーナに当接した前記リテーナ検出子の先端部との間の距離を測定する際に、前記バルブのステムエンドへの前記ステムエンド検出子による当接を維持し、前記リテーナへの前記リテーナ検出子による当接を維持しつつ、前記一対のバルブコッタに同時に前記一対のバルブコッタ検出子による当接を行うことを特徴とする。
【0012】
本発明によれば、ステムエンドにステムエンド検出子を当接させ、リテーナ検出子をリテーナに当接させ、バルブコッタ検出子をバルブコッタ検出子に当接させ、この状態でステムエンド検出子の先端部とリテーナ検出子の先端部との間の距離およびリテーナ検出子の先端部とバルブコッタ検出子の先端部との距離を測定することにより、リテーナ、バルブコッタの組付状態を正確に、且つ効率よく短時間で検出することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明に係るバルブ装着部品の組付状態検出方法について、それを実施する装置との関連において好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照しながら、以下詳細に説明する。
【0014】
図1において、参照符号10は、本実施の形態に係るバルブ装着部品の組付状態検出装置を示す。この組付状態検出装置10は、検出部14とワーク載置部16とを備える。検出部14は基台18を有し、基台18には支柱20が立設される。支柱20の上端部には水平方向に延在して長尺な板状部材22が固着される。板状部材22にはその長手方向に沿ってレール部材24a、24bが固着され、また、レール部材24a、24bと平行にボールねじ26が回転自在に軸支される。
【0015】
ボールねじ26には板状部材22の端部に固着されたモータ28の回転軸が連結される。ボールねじ26にはボールナット30が変位可能に係合する。ボールナット30には変位板32が固着される。変位板32にはガイドブロック34a、34bが固着され、ガイドブロック34a、34bはレール部材24a、24bに摺動自在に係合する。変位板32にはレール部材36が鉛直方向に延在して固着される。また、変位板32の上端部には、取付板38を介してシリンダ40が固着される。シリンダ40のシリンダロッド42には、断面L字状に形成された変位部材44が固着され、変位部材44にはガイドブロック45a、45bが固着される。ガイドブロック45a、45bはレール部材36に摺動自在に係合する。
【0016】
変位部材44には、図2に示すように、孔部46が形成され、孔部46には、検出機構47を構成する筒状部材48が挿入される。筒状部材48にはフランジ部50が形成され、フランジ部50がねじ52によって変位部材44に締結されることにより、筒状部材48が変位部材44に固定される。筒状部材48の内部には、円柱部材54が摺動自在に挿通する。円柱部材54の上部にはフランジ部56が形成され、フランジ部56が筒状部材48の上端部に当接することにより円柱部材54が抜け止めされる。円柱部材54の下端部にはフランジ部58が形成され、フランジ部58にはコイルスプリング60の一端部が着座し、コイルスプリング60の他端部は筒状部材48のフランジ部50に着座する。従って、円柱部材54はコイルスプリング60により常時下方に付勢されている。フランジ部58には略L字状に形成された取付部材62を介して距離測定手段である変位センサ64が固着される。
【0017】
円柱部材54の下端部には軸部材66がねじ69によって固着され、軸部材66の下端部には下方に延在して棒状のステムエンド検出子68が固着される。軸部材66の外周部にはブシュ67を介して歯車70が回転自在かつ上下方向に摺動自在に設けられ、歯車70の上面部には変位センサ64の検出部72が当接する。変位センサ64は検出部72の位置に対応する信号を出力する。歯車70には回動機構76を構成する歯車78が噛合する。歯車78は、図1に示すように、変位部材44に固着されたモータ80の回転軸82に設けられる。歯車78は歯車70よりも厚く形成される。従って、歯車70が歯車78に対して上下方向に変位しても歯車70と歯車78との噛合が解除されることはない。
【0018】
歯車70の下部には略筒状のスペーサ86が固着される。スペーサ86の下部には着座部88が形成され、着座部88にはコイルスプリング90の一端部が着座し、コイルスプリング90の他端部は軸部材66の下端部に着座する。コイルスプリング90の強度はコイルスプリング60の強度よりも弱く設定される。着座部88には、ステムエンド検出子68が摺動自在に挿通するブシュ92が設けられる。
【0019】
スペーサ86の下部には筒状部材96が固着される。筒状部材96の下部は上部よりも縮径しており、その下端部はリテーナ検出子98を形成する。筒状部材96の側面部には略コ字状に屈曲形成された取付部材97が固着され、取付部材97には変位センサ140と変位センサ164がそれぞれ上下方向に延在して設けられる。筒状部材96の内部にはカラー100、スペーサ102、カラー104が直列に配設される。カラー100の上部には、図3に示すように、突出部106が形成され、突出部106はスペーサ86に形成されたスリット108に嵌合する(図2参照)。また、カラー100の下端部にも突出部110が形成され、この突出部110はスペーサ102に形成されたスリット112に嵌合する。スペーサ102の下部にはスリット114が形成され、スリット114にはカラー104の上部に形成された突出部116が嵌合する。カラー100、104の側部にはそれぞれ上下方向に延在するスリット118、120が形成される。スリット118、120は、筒状部材96の側部に形成されたスリット122、124にそれぞれ連通する。
【0020】
カラー100、スペーサ102およびカラー104の中央部には、ステムエンド検出子68を囲繞し、かつ該ステムエンド検出子68に摺動自在な筒状部材130が挿通される(図4参照)。筒状部材130の上部は、カラー100の中空部において半径方向外方に膨出する着座部132として形成される。着座部132にはコイルスプリング134の一端部が着座し、コイルスプリング134の他端部はスペーサ86の着座部88に着座する。従って、筒状部材130はコイルスプリング134により常時下方に付勢されている。着座部132にはスリット118、122を介して水平方向に延在する棒状部材136が固着される。この棒状部材136には距離測定手段である変位センサ140の検出部142が当接する。
【0021】
筒状部材130の下端部には第1のバルブコッタ検出子154が形成される。また、カラー104の内部には筒状部材130を囲繞して筒状部材156が軸線方向に摺動自在に配設される。筒状部材156にはカラー104の中空部において着座部158が半径方向外方に膨出形成される。着座部158にはコイルスプリング160の一端部が着座し、コイルスプリング160の他端部はスペーサ102に着座する。従って、筒状部材156はコイルスプリング160により常時下方に付勢されている。コイルスプリング160の強度はコイルスプリング134の強度と略同一に設定され、また、コイルスプリング134と160の各強度の和はコイルスプリング90の強度よりも弱く設定される。着座部158にはスリット120、124を介して水平方向に延在する棒状部材162が固着される。この棒状部材162には距離測定手段である変位センサ164の検出部166が当接する。
【0022】
筒状部材156の下端部にはステムエンド検出子68に摺動自在な第2のバルブコッタ検出子168が形成される。バルブコッタ検出子154および168は、ステムエンド検出子68の軸線を中心に略120°{本実施の形態では、115°(図9参照)}互いに偏位して配置される。
【0023】
一方、ワーク載置部16の上部には、図示しない回動機構により所定角度偏位可能な治具172が設けられ、治具172には後述するシリンダヘッド180が載置される。治具172の高さは、検出機構47がシリンダ40の駆動作用下に下降した際、ステムエンド検出部68が後述するバルブステム182の上端部に当接することにより、コイルスプリング60が若干縮退する位置に設定される。
【0024】
組付状態検出装置10は、図1に示すように、制御装置176に接続される。制御装置176はモータ28、シリンダ40、モータ80等に駆動信号を出力する。また、変位センサ64、140、164の出力は、図2に示すように、制御装置176に入力される。制御装置176には、ディスプレイ、プリンタ等の出力手段178が設けられる。
【0025】
組付状態検出装置10には、検出機構47の変位範囲内、例えば、ワーク載置部16の近傍に必要に応じてマスターワーク200を配置することができる。マスターワーク200には、図5に示すように、中央に棒状のバルブステム部202が形成され、バルブステム部202の外周にはフランジ状のリテーナ部206が形成される。リテーナ部206の上面にはバルブステム部202の周囲に段部208を介してバルブコッタ部204が形成される。バルブステム部202の上端部とリテーナ部206との距離の基準値A0 、および、バルブコッタ部204の上面とリテーナ部206の上面との距離の基準値B0 は、検出対象であるバルブステム182の上端部とリテーナ188の上面部との距離A、および、バルブコッタ196a、196bの上面部とリテーナ188の上面部との距離B1 (B2 )、C1 (C2 )(図7参照)の理想的な値、すなわち、誤差を含まない値となるように設定される。
【0026】
本実施の形態に係る組付状態検出装置10は、以上のように構成されるものであり、次に、この組付状態検出装置10によって検出されるリテーナ188およびバルブコッタ196a、196bが装着されるシリンダヘッド180について説明する。
【0027】
エンジンを構成するシリンダヘッド180には、図1に示すように、複数のバルブが略V字状に並設される。バルブを構成するバルブステム182の上部には、図6〜図8に示すように、周回する溝部184が形成される。バルブステム182にはバルブスプリング186が装着される。バルブステム182の上端部(ステムエンド)はバルブ装着部品であるリテーナ188の孔部190に挿入される。孔部190を構成する壁部は上方に向かって徐々に拡径するテーパ面192として形成される。バルブステム182の外周面とテーパ面192との間隙には、バルブ装着部品である一対のバルブコッタ196a、196bが嵌合する。バルブコッタ196a、196bは略円弧状で断面くさび状に形成される。バルブコッタ196a、196bには半径方向内方に突出する突部198a、198bが形成され、突部198a、198bがバルブステム182の溝部184に嵌合することで該バルブコッタ196a、196bがバルブステム182に装着される。このように、リテーナ188はバルブスプリング186によって図6〜図8における上方に付勢され、断面くさび状のバルブコッタ196a、196bがリテーナ188のテーパ面192とバルブステム182との間隙に嵌合して固定される。
【0028】
ところで、バルブコッタ196a、196bの突部198a、198bが、図8に示すように、溝部184に完全に嵌合していないと、一対のバルブコッタ196a、196bの中のいずれか一方、または、両方がリテーナ188の孔部190から脱落する懸念がある。また、リテーナ188が正常に装着されていない場合や、バルブコッタ196a、196bやリテーナ188自体がない場合が考えられる。このため、エンジンの製造ラインにおいて、リテーナ188、バルブコッタ196a、196bの組付状態を検出する必要がある。
【0029】
そこで、本実施の形態に係るリテーナ188、バルブコッタ196a、196bの組付状態検出方法について、図12および図13に示すフローチャートに基づいて説明する。
【0030】
制御装置176は、測定対象物の測定作業に先立ち、、検出機構47の変位センサ64、140、164の基準位置の設定を行う(ステップS1)。この場合、先ず、モータ28を駆動して検出機構47をマスターワーク200の上部に移動させた後、シリンダ40を駆動して検出機構47をマスターワーク200に向かって下降させる。このため、バルブコッタ検出子154、168と、リテーナ検出子98とが下降し、バルブコッタ検出子154、168がバルブコッタ部204に当接する。検出機構47のさらなる下降作用下にコイルスプリング134、160が縮退し、バルブコッタ検出子154、168に対して相対的にリテーナ検出子98が下降する。そして、リテーナ検出子98がリテーナ部206に当接するに至る。さらに検出機構47が下降すると、コイルスプリング90が縮退し、リテーナ検出子98に対してステムエンド検出子68が相対的に下降し、ステムエンド検出子68の下端部はバルブステム部202の上端部に当接するに至る(図5参照)。
【0031】
このとき、制御装置176は、変位センサ64、140、164から出力される信号の値を0にリセットする。
【0032】
以上の準備段階を経た後、測定対象物であるバルブステム182の装着されたシリンダヘッド180が治具172に載置位置決めされる(ステップS2)。このとき、治具172は一方に傾斜し、略V字状に並べられたバルブステム182の一方が鉛直方向に延在した状態に設定される。次に、制御装置176がモータ28を駆動すると、ボールねじ26が回転し、ボールナット30によってこの回転運動が直線運動に変換されて変位板32が水平方向に変位する。そして、検出機構47が複数のバルブステム182の中、一つのバルブステム182の上方に変位すると、モータ28を停止させて検出機構47を位置決めする(ステップS3)。
【0033】
次いで、シリンダ40を駆動すると検出機構47が下降し(ステップS4)、バルブコッタ検出子154、168と、リテーナ検出子98とをそれぞれバルブコッタ196a、196b、リテーナ188に当接させるべく変位する。バルブコッタ196a、196b、リテーナ188がバルブステム182に装着されていれば、先ず、バルブコッタ検出子154、168がバルブコッタ196a、196bに当接する。検出機構47がさらに下降すると、コイルスプリング134と160の各強度の和がコイルスプリング90の強度よりも弱く設定されているため、コイルスプリング134、160が縮退し、バルブコッタ検出子154、168に対して相対的にリテーナ検出子98が下降する。そして、リテーナ検出子98がリテーナ188に当接するに至る。
【0034】
さらに、検出機構47が下降すると、コイルスプリング90の強度がコイルスプリング60の強度よりも弱く設定されているため、コイルスプリング90が縮退し、リテーナ検出子98に対してステムエンド検出子68が相対的に下降し、ステムエンド検出子68の下端部がバルブステム182の上端部に当接するに至る。そして、コイルスプリング60が縮退した位置でシリンダ40のシリンダロッド42はストローク端となり、検出機構47の下降が停止する。
【0035】
なお、バルブコッタ196a、196b、リテーナ188がバルブステム182に装着されていない場合には、バルブコッタ検出子154、168およびリテーナ検出子98はステムエンド検出子68がバルブステム182の上端部に当接するまで下降する。
【0036】
以上のようにして、ステムエンド検出子68がバルブステム182に当接した後、変位センサ64からの出力に基づいてバルブステム182の上端部とリテーナ188の上面部との距離Aの基準値A0 に対する誤差を測定する(ステップS5、図7参照)。この場合、変位センサ64は検出部72の位置に対応する信号を制御装置176に出力する。この信号の値は基準値A0 に対する誤差を示す。この誤差が所定範囲内であれば、制御装置176はリテーナ188がバルブステム182に正常に装着されていると判断する(ステップS6)。
【0037】
リテーナ188が正常に装着されていると判断された場合には、次に、変位センサ140によってリテーナ188の上面部と、第1のバルブコッタ検出子154が当接するバルブコッタ196aあるいは196bのいずれか一方の上端部との距離B1 の基準値B0 に対する誤差を測定する。さらに、変位センサ164によってリテーナ188の上面部と、第2のバルブコッタ検出子168が当接するバルブコッタ196aあるいは196bのいずれか他方の上面部との距離C1 の基準値B0 に対する誤差を測定する(ステップS7)。このとき、図9に実線で示すように、バルブコッタ検出子154がバルブコッタ196aに当接し、バルブコッタ検出子168がバルブコッタ196bに当接しているとすると、前記距離B1 はリテーナ188の上面部からバルブコッタ196aの上端部までの距離であり、前記距離C1 はリテーナ188の上面部からバルブコッタ196bの上端部までの距離である。
【0038】
そして、これらの距離B1 、C1 の基準値B0 に対する誤差が所定の範囲内であるか否かを判断し(ステップS8)、所定の範囲内であればシリンダ40を駆動して検出機構47を上昇させる(ステップS9)。このとき、ステムエンド検出子68、リテーナ検出子98およびバルブコッタ検出子154、168はそれぞれ、バルブステム182、リテーナ188およびバルブコッタ196a、196bから離間する。
【0039】
次に、回動機構76のモータ80を駆動すると、歯車70と歯車78との噛合作用下に歯車70が回転し、検出機構47がバルブステム182の軸線を中心に回動する(ステップS10)。検出機構47のバルブコッタ検出子154、168が略120°回動するとモータ80を停止する。次いで、再びシリンダ40を駆動し、検出機構47を下降させると(ステップS11)、前述した場合と同様にバルブコッタ検出子154、168がバルブコッタ196a、196bに当接し、リテーナ検出子98がリテーナ188に当接し、ステムエンド検出子68の下端部がバルブステム182の上端部に当接する。そして、再び、変位センサ140、164によってリテーナ188の上面部とバルブコッタ196a、196bの上端部との距離B2 、C2 の基準値B0 に対する誤差を測定する(ステップS12)。このとき、バルブコッタ検出子154、168はバルブステム182の軸線を中心に略120°回動しているため、図9に二点鎖線で示すように、バルブコッタ検出子154はバルブコッタ196bに当接し、バルブコッタ検出子168はバルブコッタ196aに当接する。
【0040】
以上のようにして測定される距離B2 、C2 の基準値B0 に対する誤差が、それぞれ所定の範囲内であれば、バルブコッタ196a、196bは、正常に装着されているものと判断することができる(ステップS13)。
【0041】
一方、図10に示すように、一方のバルブコッタ196aが脱落し、バルブコッタ196bのみが装着されている場合、1回目の測定(ステップS7)の際にバルブコッタ検出子154、168がともにバルブコッタ196bに当接すると、距離B1 、C1 の誤差はそれぞれ所定の範囲内となる。ところが、2回目の測定(ステップS12)の際にバルブコッタ検出子154、168を略120゜回動させて測定すると、二点鎖線に示すように、バルブコッタ検出子168はバルブコッタ196bに当接することがない。このため、距離C2 の誤差は所定の範囲内とはならない。従って、このような場合には、バルブコッタ196a、196bの中のいずれか一方が装着されていないものと判断することができる。すなわち、ステップS13において、距離B2 、C2 の誤差が所定の範囲内とならないため、制御装置176はシリンダヘッド180に装着されている複数のバルブステム182の中、検査中のバルブステム182に異常があるとして、このバルブステム182を特定する記号、番号等を記憶する(ステップS14)。
【0042】
さらに、図11に示すように、2回目の測定の際に一方のバルブコッタ検出子168が一対のバルブコッタ196a、196bの両方に掛かってしまう場合がある。このような場合には、バルブコッタ196aとリテーナ188との距離B2 の誤差を正確に測定することができなくなる懸念があるが、1回目の測定の際にバルブコッタ検出子154がバルブコッタ196aに当接しているため、距離B1 の誤差は正確に測定される。このように、それぞれのバルブコッタ196a、196bとリテーナ188との距離の誤差を1回目または2回目の少なくとも一方で正確に測定することができる。
【0043】
以上のように、略120°互いに偏位したバルブコッタ検出子154、168が、回動機構76によって略120°回動してバルブコッタ196a、196bとリテーナ188との距離B1 、C1 およびB2 、C2 の誤差を測定することにより、2つのバルブコッタ196a、196bに対して略等間隔に設定した3つの測定箇所において測定を行うことが可能となる。従って、バルブコッタ196a、196bの装着状態を確実に検出することができる。
【0044】
また、図8に示すように一対のバルブコッタ196a、196bが両方とも装着されていても、突部198a、198bが溝部184に嵌合していないと、1回目の測定(ステップS7)の結果、距離B1 、C1 の誤差が所定の範囲内とはならない。従って、このような場合にも、ステップS8でバルブコッタ196a、196bが正常に装着されていないものと判断することができ、ステップS8からステップS14に移行し、制御装置176はこのバルブステム182を特定する記号、番号等を記憶する。
【0045】
さらに、リテーナ188がバルブステム182から脱落している場合等には、ステップS6で距離Aの誤差が所定の範囲内とならないので、ステップS14に移行し、制御装置176はこのバルブステム182を特定する記号、番号等を記憶する。
【0046】
以上のようにして、リテーナ188およびバルブコッタ196a、196bの装着状態を検出した後、シリンダ40を駆動して検出機構47を上昇させる(ステップS15)。このため、ステムエンド検出子68、リテーナ検出子98およびバルブコッタ検出子154、168は、それぞれバルブステム182、リテーナ188およびバルブコッタ196a、196bから離間する。そして、シリンダヘッド180に装着されている全てのバルブステム182について、リテーナ188、バルブコッタ196a、196bの検出が完了したか否かを判断し(ステップS16)、完了していない場合、ステップS3に戻り、検出作業の完了していないバルブステム182上に検出機構47を変位させる。そして、前述と同様にしてリテーナ188、バルブコッタ196a、196bの検出を行う。
【0047】
ステップS16で全てのバルブステム182について検出が完了すると、全てのリテーナ188、バルブコッタ196a、196bが正常に装着されているか否かを判断し(ステップS17)、全て正常に装着されているときは、シリンダヘッド180を次の工程に搬送する(ステップS18)。一方、ステップS17で、いずれか一つでもリテーナ188、バルブコッタ196a、196bが正常に装着されていないときは、制御装置176はステップS14で記憶された、異常のあるバルブステム182を特定する記号、番号等を出力手段178に表示し(ステップS19)、シリンダヘッド180を製造ラインから取り除く(ステップS20)。このシリンダヘッド180はステップS19で表示されたバルブステム182についてリテーナ188、バルブコッタ196a、196bを装着し直し、再び製造ラインに戻される。
【0048】
本実施の形態に係るバルブ装着部品の組付状態検出方法および組付状態検出装置10によれば、検査のための作業者が不要となるとともに、リテーナ188、バルブコッタ196a、196bの検出を自動的に行うことが可能となり、組付状態を正確に、且つ効率よく短時間で検出することができる。また一対のバルブコッタ検出子154、168を略120゜回動させて2回にわたって測定することにより、一対のバルブコッタ196a、196bの組付状態を確実に検出することができる。
【0049】
【発明の効果】
本発明に係るバルブ装着部品の組付状態検出方法および装置によれば、以下のような効果ならびに利点が得られる。
【0050】
バルブ装着部品であるバルブコッタの検出を自動的に行うことができるため、検査のための作業者が不要となり、従って、生産効率を向上させることができる。また、2つのバルブコッタに対して略120゜異なる3つの検出箇所について、リテーナの端面からバルブコッタの端部までの距離を測定するため、複数のバルブコッタを確実に、しかも効率よく短時間で検出することができるとともに、検出精度を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係るバルブ装着部品の組付状態検出装置を示す斜視図である。
【図2】図1の組付状態検出装置を示すII−II線断面図である。
【図3】図1の組付状態検出装置に使用されるカラーおよびスペーサを示す一部拡大分解斜視図である。
【図4】図1の組付状態検出装置に使用されるバルブコッタ検出子を示す一部拡大斜視図である。
【図5】図1の組付状態検出装置に使用されるマスターワークを示す一部拡大縦断面図である。
【図6】バルブ装着部品の分解斜視図である。
【図7】本発明の実施の形態に係るバルブ装着部品の組付状態検出方法において、バルブコッタが正常に装着された場合を示す一部拡大縦断面図である。
【図8】本発明の実施の形態に係るバルブ装着部品の組付状態検出方法において、バルブコッタの装着状態に異常がある場合を示す一部拡大縦断面図である。
【図9】本発明の実施の形態に係るバルブ装着部品の組付状態検出方法において、一対のバルブコッタ検出子のそれぞれが一対のバルブコッタに当接している状態を示す一部拡大平面図である。
【図10】本発明の実施の形態に係るバルブ装着部品の組付状態検出方法において、一対のバルブコッタの中の一方が装着されていない状態を示す一部拡大平面図である。
【図11】本発明の実施の形態に係るバルブ装着部品の組付状態検出方法において、一対のバルブコッタ検出子のそれぞれが一対のバルブコッタに当接している状態を示す一部拡大平面図である。
【図12】本発明の実施の形態に係るバルブ装着部品の組付状態検出方法を説明するフローチャートである。
【図13】本発明の実施の形態に係るバルブ装着部品の組付状態検出方法を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
10…組付状態検出装置 14…検出部
16…ワーク載置部 47…検出機構
64、140、164…変位センサ 68…ステムエンド検出子
76…回動機構 98…リテーナ検出子
154、168…バルブコッタ検出子 176…制御装置
182…バルブステム 188…リテーナ
196a、196b…バルブコッタ
Claims (7)
- エンジンのシリンダヘッドに、バルブスプリング、リテーナおよびバルブを含むバルブ装着部品を組み付け、前記リテーナの徐々に拡大するテーパ面により構成される孔と前記バルブのバルブステムの外周面との間隙に、さらにバルブ装着部品であるバルブコッタを装着したものの組付状態を検出するバルブ装着部品の組付状態検出方法であって、
当該組付状態検出方法は、
前記エンジンに組み付けられたバルブのステムエンドにステムエンド検出子を当接させる工程と、
前記リテーナに当接させるべく、リテーナ検出子を変位させる工程と、
前記リテーナを固定するバルブコッタに当接させるべく、バルブコッタ検出子を変位させる工程と、
を含み、
さらに、前記バルブのステムエンドへの前記ステムエンド検出子による当接を維持し、前記リテーナへの前記リテーナ検出子による当接を維持しつつ、該リテーナに当接した前記リテーナ検出子の先端部と前記バルブコッタに当接した前記バルブコッタ検出子の先端部との間の距離を測定する工程を有することを特徴とするバルブ装着部品の組付状態検出方法。 - エンジンのシリンダヘッドに、バルブスプリング、リテーナおよびバルブを含むバルブ装着部品を組み付け、前記リテーナの徐々に拡大するテーパ面により構成される孔と前記バルブのバルブステムの外周面との間隙に、さらにバルブ装着部品であるバルブコッタを装着したものの組付状態を検出するバルブ装着部品の組付状態検出方法であって、
当該組付状態検出方法は、
前記エンジンに組み付けられたバルブのステムエンドにステムエンド検出子を当接させる工程と、
前記リテーナに当接させるべく、リテーナ検出子を変位させる工程と、
前記リテーナを固定するバルブコッタに当接させるべく、バルブコッタ検出子を変位させる工程と、
を含み、
さらに、前記ステムエンドに当接した前記ステムエンド検出子の先端部と前記リテーナ検出子の先端部との間の距離を測定する工程と、
前記ステムエンドへの前記ステムエンド検出子による当接を維持し、前記リテーナへの前記リテーナ検出子による当接を維持しつつ、該リテーナに当接した前記リテーナ検出子の先端部と前記バルブコッタに当接した前記バルブコッタ検出子の先端部との間の距離を測定する工程とを有することを特徴とするバルブ装着部品の組付状態検出方法。 - 請求項1又は2記載の方法において、
前記バルブコッタは一対設けられ、
前記バルブコッタ検出子は前記一対のバルブコッタに対応するべく一対設けられ、
当該組付状態検出方法は、さらに、
一対のバルブコッタの一方に一対のバルブコッタ検出子の一方を当接させると共に、前記一対のバルブコッタの他方に前記一対のバルブコッタ検出子の他方を当接させて前記バルブコッタの組付状態を検出する工程と、
前記他方のバルブコッタに前記一方のバルブコッタ検出子を当接させるために、前記ステムエンド検出子を中心として前記バルブコッタ検出子を所定角度偏位させた後、前記一対のバルブコッタの前記一方に前記一対のバルブコッタ検出子の前記他方を当接させると共に、前記一対のバルブコッタの前記他方に前記一対のバルブコッタ検出子の前記一方を当接させて前記バルブコッタの組付状態を検出する工程と、
を有し、
前記一対のバルブコッタ検出子の先端部を前記一対のバルブコッタに当接させたそれぞれの検出と、前記リテーナ検出子の先端部を前記リテーナに当接させた検出とは同時に行われることを特徴とするバルブ装着部品の組付状態検出方法。 - 請求項3記載の方法において、
前記一対のバルブコッタ検出子は、互いに115°〜120°偏位して設けられ、前記ステムエンド検出子を中心に120°偏位させ、各偏位位置において前記バルブコッタの組付状態の検出を行うことを特徴とするバルブ装着部品の組付状態検出方法。 - エンジンのシリンダヘッドに、バルブスプリング、リテーナおよびバルブを含むバルブ装着部品を組み付け、前記リテーナの徐々に拡大するテーパ面により構成される孔と前記バルブのバルブステムの外周面との間隙に、さらにバルブ装着部品であるバルブコッタを装着したものの組付状態を検出するバルブ装着部品の組付状態検出装置であって、
当該組付状態検出装置は、
前記バルブステムの端部に当接するステムエンド検出子と、
一対のバルブコッタの一方に当接する第1のバルブコッタ検出子を先端部に形成し、前記ステムエンド検出子を挿通し該ステムエンド検出子に摺動自在な第1の筒状部材と、
前記一対のバルブコッタの他方に当接する第2のバルブコッタ検出子を先端部に形成し、前記第1の筒状部材を囲繞し、該第1の筒状部材とは独立して変位して摺動自在な第2の筒状部材と、
前記リテーナに当接するリテーナ検出子を先端部に形成し、前記ステムエンド検出子を挿通する第3の筒状部材と、
前記第1のバルブコッタ検出子の先端部と前記リテーナ検出子の先端部との間の距離を測定する第1測定手段と、
前記第2のバルブコッタ検出子の先端部と前記リテーナ検出子の先端部との間の距離を測定する第2測定手段と、
前記ステムエンド検出子の先端部と前記リテーナ検出子の先端部との間の距離を測定する第3測定手段と、
を備え、
前記一対のバルブコッタのそれぞれに当接した前記一対のバルブコッタ検出子の先端部と前記リテーナ検出子の先端部との間の距離のそれぞれを測定する際、および、前記バルブステムの端部に当接した前記ステムエンド検出子の先端部と前記リテーナに当接した前記リテーナ検出子の先端部との間の距離を測定する際に、前記バルブのステムエンドへの前記ステムエンド検出子による当接を維持し、前記リテーナへの前記リテーナ検出子による当接を維持しつつ、前記一対のバルブコッタに同時に前記一対のバルブコッタ検出子による当接を行うことを特徴とするバルブ装着部品の組付状態検出装置。 - 請求項5記載の装置において、
前記第3の筒状部材は、壁部に少なくとも第1のスリットと第2のスリットとを形成し、
前記第1測定手段は、前記第1の筒状部材から水平方向に延在する第1の棒状部材と、前記第3の筒状部材に取り付けた検出部を含む変位測定機構とを有し、前記第3の筒状部材の前記第1スリットを通した外方で前記第1の棒状部材の変位を測定すると共に、
前記第2測定手段は、前記第2の筒状部材から水平方向に延在する第2の棒状部材と、前記第3の筒状部材に取り付けた検出部を含む変位測定機構とを有し、前記第3の筒状部材の前記第2スリットを通した外方で前記第2の棒状部材の変位を測定することを特徴とするバルブ装着部品の組付状態検出装置。 - 請求項6記載の装置において、
前記第3の筒状部材の前記第1スリットに前記第1の棒状部材を貫通させて該第3の筒 状部材の外方に延在させ、
前記第3の筒状部材の前記第2スリットに前記第2の棒状部材を貫通させて該第3の筒状部材の外方に延在させることを特徴とするバルブ装着部品の組付状態検出装置。
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