JP5386154B2

JP5386154B2 - Inspection device and method for inspection of hollow part of casting product

Info

Publication number: JP5386154B2
Application number: JP2008301379A
Authority: JP
Inventors: 望神尾; 卓哉平野
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2008-11-26
Filing date: 2008-11-26
Publication date: 2014-01-15
Anticipated expiration: 2028-11-26
Also published as: JP2010125479A

Description

本発明は、鋳造品の中空部閉塞検査装置及び検査方法に関する。 The present invention relates to a hollow part blockage inspection apparatus and an inspection method for a cast product.

鋳造により形成されるエンジンのシリンダヘッドの内部には、シリンダヘッドに形成された中空部にて構成されるウォータジャケットが設けられている。ウォータジャケットは、複雑な形状を有しており、シリンダヘッドの内部に形成された空間形状であるため、その形状品質を外観で検査することは出来ない。また、ウォータジャケットは中子を用いて形成されるものであり、シリンダヘッドの品質検査の一つとして中子折れなどによるウォータジャケットの閉塞が無いことを検査する必要がある。
従来から、シリンダヘッドに形成されたウォータジャケットの形状品質確認方法として、ウォータジャケットを構成する中空部の各経路にエアを吹き込み、エアの通気流量の検出により閉塞の有無を検査する方法は公知となっている。 A water jacket constituted by a hollow portion formed in the cylinder head is provided inside the cylinder head of the engine formed by casting. Since the water jacket has a complicated shape and is a space shape formed inside the cylinder head, the quality of the shape cannot be visually inspected. Further, the water jacket is formed using a core, and it is necessary to inspect that the water jacket is not blocked by a broken core or the like as one of quality inspections of the cylinder head.
Conventionally, as a method for confirming the shape quality of the water jacket formed on the cylinder head, a method for inspecting the presence or absence of blockage by detecting the air flow rate of air and blowing air into each path of the hollow portion constituting the water jacket is known. It has become.

例えば、特許文献１においては、シリンダヘッドのウォータジャケットの砂詰り検査装置について記載されており、この検査装置は、ウォータジャケット内へ一定圧のエアを供給するエア供給手段とウォータジャケットの下流側でのエア圧の変化を検出する差圧計を主に備え、ウォータジャケット入口部へ一定圧のエアを供給し、その供給圧の変化をウォータジャケットの下流側に配置した差圧計にて測定することにより、砂詰りの有無を検査する装置である。 For example, Patent Document 1 describes a sand clogging inspection device for a water jacket of a cylinder head. This inspection device is provided on the downstream side of an air supply means for supplying a constant pressure of air into the water jacket and a water jacket. By mainly providing a differential pressure gauge that detects changes in air pressure, supplying a constant pressure of air to the water jacket inlet, and measuring the change in the supply pressure with a differential pressure gauge located downstream of the water jacket It is a device that inspects for clogging.

また、特許文献２においては、鋳造成形品の中子折れ検査方法について記載されており、この検査方法は、周知の超音波探傷試験の原理を利用して探触子による超音波の送受信に基づいて、鋳造成形品（シリンダヘッド）の中子の折れを検出する検査方法である。
実開平４−３４６４６号公報特開２００６−１６２３３１号公報 Further, Patent Document 2 describes a method for inspecting a core breakage of a cast molded product. This inspection method is based on transmission / reception of ultrasonic waves by a probe using a principle of a well-known ultrasonic flaw detection test. This is an inspection method for detecting breakage of the core of the cast product (cylinder head).
Japanese Utility Model Publication No. 4-34646 JP 2006-162331 A

しかしながら、特許文献１に記載されているような検査装置により、通気流速でウォータジャケットの閉塞の有無を検査する場合、ウォータジャケットの形状が複雑なため、流速が安定せず誤検知が発生してしまうという課題がある。すなわち、特許文献１に記載されている検査装置では、ウォータジャケットのように中空部形状が複数の経路から構成される場合には、エアを供給する通気経路に隣接する別経路にもエアが流れることで通気経路出口側近傍でエアの乱流が起こってしまい、安定した風速の計測が出来なくなるため、ウォータジャケットが良品である場合でも不良と判定されてしまう虞がある。 However, when the presence or absence of water jacket blockage is inspected at the aeration flow rate using an inspection apparatus such as that described in Patent Document 1, the shape of the water jacket is complicated, so the flow rate is not stable and false detection occurs. There is a problem of end. That is, in the inspection apparatus described in Patent Document 1, when the hollow portion shape is configured by a plurality of paths like a water jacket, the air flows also in another path adjacent to the ventilation path for supplying air. As a result, air turbulence occurs in the vicinity of the ventilation path outlet side, and stable wind speed cannot be measured. Therefore, even if the water jacket is a non-defective product, it may be determined as defective.

具体的には、閉塞の有無を検査する経路における全開状態（経路に全く詰まりがない状態）のエアの通気流量、および全閉塞状態（経路が完全に詰まっている状態）のエアの通気流量を予め測定し、各測定値の３σの値をとったときに両者の値が重ならない流量域で良品（全開）と不良品（全閉塞）とを判定する閾値を設定し、この閾値に基づき検査判定を行うような場合においては、上述した理由により、エアの乱流が発生し通気流量が安定しないため、図４に示すように、全開時における通気流量値の３σの範囲である良品域（図４のＯＫ平均−３σ）と、全閉時における通気流量値の３σの範囲である不良品域（図４のＮＧ平均−３σ）が重なってしまい、誤検知が発生してしまうという課題がある。 Specifically, the flow rate of air in the fully open state (the route is not clogged at all) and the flow rate of air in the fully closed state (the route is completely clogged) in the route to be checked for blockage Measured in advance and set a threshold to determine good (full open) and defective (full occlusion) in the flow rate range where both values do not overlap when taking the value of 3σ of each measured value, and inspection based on this threshold In the case where the determination is made, for the reason described above, air turbulence occurs and the air flow rate is not stable. Therefore, as shown in FIG. The OK average −3σ in FIG. 4 overlaps the defective product area (NG average −3σ in FIG. 4) that is in the range of 3σ of the aeration flow value when fully closed, resulting in a false detection. is there.

そこで、本発明は、エアの乱流を整流化させることにより、安定した検査が可能となる鋳造品の中空部閉塞検査装置及び検査方法を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the hollow part obstruction | occlusion test | inspection apparatus and test | inspection method of a cast product which can perform a stable test | inspection by rectifying the turbulent flow of air.

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above. Next, means for solving the problem will be described.

即ち、請求項１においては、
複数の経路を有する中空部が設けられた鋳造品の閉塞の有無を検査するための検査装置であって、
前記複数の経路のうち閉塞の有無を検査する経路の一端近傍に設置され、該一端近傍から閉塞の有無を検査する経路に対してエアを供給するエア供給手段と、
前記閉塞の有無を検査する経路の他端近傍に設置され、該他端近傍から排出されるエアを整流化する整流化手段と、
前記整流化手段の下流側に設置され、該整流化手段から排出されるエアの風速を計測する風速計測手段と、を備え、
前記エア供給手段は、
前記閉塞の有無を検査する経路の一端近傍の開口部に差し込まれ、前記閉塞の有無を検査する経路にエアを噴射するエアノズルと、
前記エアノズルを前記閉塞の有無を検査する経路に差し込んだ状態で前記開口部をシールするシール部材とを備えており、
前記整流化手段はテーパ状の貫通孔を備えた整流化コマであって、前記貫通孔の上流側端は下流側端よりも広い断面形状を有しており、
前記風速計測手段は、前記貫通孔の下流側端よりも下流側に配置されるものである。 That is, in claim 1,
An inspection device for inspecting the presence or absence of blockage of a cast product provided with a hollow portion having a plurality of paths,
An air supply means installed near one end of a path for inspecting the presence or absence of blockage among the plurality of paths, and supplying air to the path for inspecting the presence or absence of blockage from the vicinity of the one end;
Rectification means installed near the other end of the path for inspecting the presence or absence of the blockage and rectifying the air discharged from the vicinity of the other end;
Wind speed measuring means installed on the downstream side of the rectifying means and measuring the wind speed of the air discharged from the rectifying means,
The air supply means includes
An air nozzle that is inserted into an opening near one end of a path for inspecting the presence or absence of the blockage and injects air into the path for inspecting the presence or absence of the blockage;
And a sealing member for sealing the opening in a state of inserting the air nozzle in the path to inspect the presence or absence of said closure,
The rectifying means is a rectifying piece having a tapered through hole, and an upstream end of the through hole has a wider cross-sectional shape than a downstream end,
The said wind speed measurement means is arrange | positioned downstream from the downstream end of the said through-hole .

請求項２においては、
複数の経路を有する中空部が設けられた鋳造品の閉塞の有無を検査するための検査方法であって、
前記鋳造品を所定位置に位置決めする位置決め工程と、
前記複数の経路のうち閉塞の有無を検査する経路の一端近傍にエア供給手段を設置するエア供給手段設置工程と、
前記閉塞の有無を検査する経路の他端近傍に整流化手段を介して風速計測手段を設置する風速計測手段設置工程と、
前記エア供給手段により前記閉塞の有無を検査する経路の一端近傍から閉塞の有無を検査する経路に対してエアを供給し、前記閉塞の有無を検査する経路の他端近傍から排出されるエアを前記整流化手段により整流化し、当該整流化されたエアの風速を前記風速計測手段により計測する風速計測工程と、を具備し、
前記エア供給手段設置工程では、前記エア供給手段のエアノズルを前記閉塞の有無を検査する経路の一端近傍の開口部に差し込み、前記開口部を前記エア供給手段のシール部材にてシールすることにより、前記エア供給手段を設置し、
前記整流化手段はテーパ状の貫通孔を備えた整流化コマであって、前記貫通孔の上流側端は下流側端よりも広い断面形状を有しており、
前記風速計測手段は、前記貫通孔の下流側端よりも下流側に配置されるものである。 In claim 2 ,
An inspection method for inspecting the presence or absence of blockage of a cast product provided with a hollow portion having a plurality of paths,
A positioning step of positioning the casting in a predetermined position;
An air supply means installation step of installing an air supply means in the vicinity of one end of the path for inspecting whether or not there is a blockage among the plurality of paths;
A wind speed measuring means installation step for installing a wind speed measuring means through a rectifying means in the vicinity of the other end of the path for inspecting the presence or absence of the blockage;
Air is supplied from the vicinity of one end of the path for inspecting for the presence of blockage to the path for inspecting for the presence of blockage by the air supply means, and the air discharged from the vicinity of the other end of the path for inspecting for the presence of blockage Rectifying by the rectifying means, and measuring the wind speed of the rectified air by the wind speed measuring means,
In the air supply means installation step, the air nozzle of the air supply means is inserted into an opening near one end of the path for inspecting the presence or absence of the blockage, and the opening is sealed with a seal member of the air supply means, installing said air supply means,
The rectifying means is a rectifying piece having a tapered through hole, and an upstream end of the through hole has a wider cross-sectional shape than a downstream end,
The said wind speed measurement means is arrange | positioned downstream from the downstream end of the said through-hole .

請求項３においては、
前記風速計測工程の後に、前記風速計測工程により計測されたエアの風速に基づき、前記閉塞の有無を検査する経路における閉塞の有無を判定する判定工程を有するものである。 In claim 3 ,
After the wind speed measuring step, there is a determination step of determining the presence or absence of a blockage in the path for checking the presence or absence of the blockage based on the wind speed of the air measured in the wind speed measurement step.

本発明によれば、閉塞の有無を検査する経路のエアの出口近傍に整流化手段を設置することで、別経路から回ってきたエアによる乱流を整流化させることができるため、風速の計測値が安定し、検査精度を向上させることができる。 According to the present invention, since the rectification means is installed in the vicinity of the air outlet of the path for inspecting the presence or absence of the blockage, the turbulent flow caused by the air that has traveled from another path can be rectified. The value is stable and the inspection accuracy can be improved.

次に、発明の実施の形態を説明する。
本実施形態に係る鋳造品の中空部閉塞検査装置は、鋳造品の一例である内燃機関のシリンダヘッドの中空部であるウォータジャケットの所定の経路入口部にエア供給手段を装着し、このエア供給手段から一定圧のエアを供給し、経路入口部より経路下流側である経路出口部から排出されるエアの風速を検出し、中子折れや砂詰まり等による閉塞の検査を行う装置である。
なお、本実施形態における「閉塞の有無を検査する」とは、検査する経路が全開状態（全く閉塞していない状態）もしくは全閉塞状態（完全に閉塞している状態）かどうかを検査することをいうが、特に限定するものではなく、全開状態と全閉塞状態との間の状態（例えば、断面形状において経路の一部が閉塞している状態）を風速の計測値により検査してもかまわない。以下、本実施形態に係る鋳造品の中空部閉塞検査装置について具体的に説明する。 Next, embodiments of the invention will be described.
The hollow part blockage inspection device for a cast product according to the present embodiment is provided with an air supply means at a predetermined passage inlet of a water jacket which is a hollow part of a cylinder head of an internal combustion engine which is an example of a cast product. This device supplies air at a constant pressure from the means, detects the wind speed of the air discharged from the route outlet portion downstream of the route inlet portion, and checks for blockage due to core breakage, sand clogging, or the like.
In the present embodiment, “inspecting whether there is a blockage” means checking whether the path to be checked is in a fully open state (a state where no blockage is present) or a full blockage state (a state where the blockage is completely closed). However, the present invention is not particularly limited, and a state between the fully open state and the fully closed state (for example, a state where a part of the path is closed in the cross-sectional shape) may be inspected based on the measured value of the wind speed. Absent. Hereinafter, the hollow part obstruction | occlusion test | inspection apparatus of the casting based on this embodiment is demonstrated concretely.

中空部閉塞検査装置１は、図１に示すように、複数の経路を有する中空部であるウォータジャケット７が設けられたシリンダヘッドであるワーク５の閉塞の有無を検査するための検査装置である。中空部閉塞検査装置１は、エア供給手段２、整流化手段である整流化コマ３及び風速計測手段である風速計４を主に備えている。
中空部閉塞検査装置１は、検査対象物であるワーク５を所定位置にセットして、閉塞の有無を検査するために経路８にエアを所定圧力及び所定風量にて通気させて風速計４により通気流速を計測することにより経路８が全開状態か全閉塞状態かどうかを検査する装置である。
本実施形態におけるワーク５は、内燃機関におけるシリンダヘッドであり、検査部位としては、シリンダヘッドの内部に形成された冷却水を通す複数の経路からなるウォータジャケット７である。
経路８は、複数の経路を有するウォータジャケット７の一つの経路であり（図１点線部参照）、中空部閉塞検査装置１の検査対象となる経路の一例である。
なお、検査対象となる経路としては、図１に示した経路８に限定するものではなく、ウォータジャケット７の任意の経路を適宜検査対象とすることが可能である。 As shown in FIG. 1, the hollow blockage inspection device 1 is an inspection device for inspecting whether or not the workpiece 5 is a cylinder head provided with a water jacket 7 that is a hollow portion having a plurality of paths. . The hollow blockage inspection apparatus 1 mainly includes an air supply means 2, a rectifying piece 3 as a rectifying means, and an anemometer 4 as a wind speed measuring means.
The hollow blockage inspection device 1 sets a work 5 as an inspection object at a predetermined position, and injects air into the path 8 with a predetermined pressure and a predetermined air volume in order to inspect the presence or absence of blockage, by an anemometer 4. It is an apparatus for inspecting whether the path 8 is in a fully open state or a fully closed state by measuring the aeration flow rate.
The workpiece 5 in the present embodiment is a cylinder head in an internal combustion engine, and the inspection site is a water jacket 7 composed of a plurality of paths through which cooling water is formed inside the cylinder head.
The path 8 is one path of the water jacket 7 having a plurality of paths (see the dotted line portion in FIG. 1), and is an example of a path to be inspected by the hollow portion blockage inspection apparatus 1.
The route to be inspected is not limited to the route 8 shown in FIG. 1, and any route of the water jacket 7 can be appropriately inspected.

エア供給手段２は、図１に示すように、ウォータジャケット７の経路８の一端近傍に設置され、該一端近傍から経路８にエアを供給する手段であり、エアノズル６と、エア供給源１４とから主に構成されている。
エアノズル６は、その一端にエア噴出口６ａを有しており、エアノズル６の長手方向中途部の周囲にはゴムからなるシール部材６ｂを備えている。
エア供給源１４は、エアノズル６の他端に接続されており、該エアノズル６を介してエアを所定圧力及び所定風量にて供給することが可能である。
また、エアノズル６は、その先端部をウォータジャケット７の経路８の一端近傍（本実施形態においてはエアを供給する入口近傍となる開口部９）に差し込み、シール部材６ｂの一端をワーク５表面に密着させた状態で固定して開口部９をシールすることで開口部９からエアが漏れないように設置することが可能である。このようにエアノズル６を開口部９に設置した状態にて、エア供給源１４を駆動制御することで、エアノズル６のエア噴出口６ａからエアを一定圧力と一定風量にて所定方向（経路８出口方向）に噴射することが可能である。
なお、エアノズル６から噴射するエアの圧力と風量は、ワーク５が有するウォータジャケット７（中空部）の形状・大きさ等に応じて適宜変更することは可能である。 As shown in FIG. 1, the air supply means 2 is installed in the vicinity of one end of the path 8 of the water jacket 7 and supplies air from the vicinity of the one end to the path 8. The air nozzle 6, the air supply source 14, Consists mainly of.
The air nozzle 6 has an air outlet 6 a at one end thereof, and a seal member 6 b made of rubber is provided around a midway portion in the longitudinal direction of the air nozzle 6.
The air supply source 14 is connected to the other end of the air nozzle 6 and can supply air at a predetermined pressure and a predetermined air volume via the air nozzle 6.
In addition, the air nozzle 6 is inserted into the vicinity of one end of the path 8 of the water jacket 7 (in this embodiment, the opening 9 near the inlet for supplying air), and one end of the seal member 6b is placed on the surface of the work 5. It can be installed so that air does not leak from the opening 9 by sealing the opening 9 while being fixed in close contact. With the air nozzle 6 installed in the opening 9 in this manner, the air supply source 14 is driven and controlled, so that air is supplied from the air outlet 6a of the air nozzle 6 at a constant pressure and a constant airflow in a predetermined direction (route 8 outlet). Direction).
Note that the pressure and air volume of air injected from the air nozzle 6 can be appropriately changed according to the shape and size of the water jacket 7 (hollow portion) of the work 5.

風速計４は、整流化コマ３の下流側に設置され、該整流化コマ３から排出されるエアの風速を計測する手段である。 The anemometer 4 is installed on the downstream side of the rectifying piece 3 and is a means for measuring the wind speed of the air discharged from the rectifying piece 3.

整流化コマ３は、図１に示すように、テーパ状の貫通孔３ａを備えた部材であり、該貫通孔３ａの一端が貫通孔３ａの他端よりも広い断面形状を有するものであり、該貫通孔３ａの一端が、経路８の他端近傍に設置され、該他端近傍から排出されるエアを整流化する手段である。すなわち、大径に形成される整流化コマ３の一端側（上流側）開口部から入るエアを整流化して、小径に形成される他端側（下流側）開口部から排出することでエアを乱流から整流へと整流化することが可能である整流化手段である。 As shown in FIG. 1, the rectifying piece 3 is a member provided with a tapered through hole 3a, and one end of the through hole 3a has a wider cross-sectional shape than the other end of the through hole 3a. One end of the through hole 3a is installed in the vicinity of the other end of the path 8, and is means for rectifying the air discharged from the vicinity of the other end. That is, air entering from one end (upstream side) opening of the rectifying piece 3 formed with a large diameter is rectified and discharged from the other end (downstream) opening formed with a small diameter. Rectification means capable of rectification from turbulent flow to rectification.

本実施形態に係る風速計４及び整流化コマ３においては、図１に示すように、側面視Ｌ字状部材である風速計測治具１０の内部に一体的に組付けられている。整流化コマ３（貫通孔３ａ）の他端は排出路１３を介して風速計４の風速検知部４ａに連通している。また、風速計測治具１０の一端には、緩衝部材１１（本実施形態においてはゴム部材）が配設されており、経路８の他端近傍である開口部１２の周縁部のワーク５表面に緩衝部材１１の一端を当接させることで、ワーク５と風速計測治具１０との当接部分をシールして、開口部１２から排出されるエアを当該当接部分から漏らさないように整流化コマ３内に導くことが可能となっている。
こうして、風速計測治具１０の内部に風速計４及び整流化コマ３を一体的に組付けることで、風速計４及び整流化コマ３を一体的に移動させて所定位置に容易に設置することが可能となる。
なお、本実施形態においては、整流化手段として、テーパ状の貫通孔３ａを有する整流化コマ３を用いたが、特に限定するものではなく、例えば、貫通孔３ａ内に多孔タイプの仕切りもしくは羽根状部材を配設して整流化コマを構成し、エアの乱流をより効率的に整流化させることも可能である。
また、本実施形態においては、整流化コマ３を風速計測治具１０に組みつけた状態で用いているが、特に限定するものではなく、経路８の他端近傍（開口部１２近傍）と風速計測手段である風速計４（風速検知部４ａ）との間に整流化手段を介装できればよく、例えば、経路８の開口部１２近傍に整流化コマの一端を設置した後で、整流化コマの他端に風速計４の風速検知部４ａを設置するように構成することも可能である。 As shown in FIG. 1, the anemometer 4 and the rectifying piece 3 according to the present embodiment are integrally assembled inside a wind speed measuring jig 10 that is an L-shaped member when viewed from the side. The other end of the rectifying piece 3 (through hole 3 a) communicates with the wind speed detection unit 4 a of the anemometer 4 through the discharge path 13. In addition, a buffer member 11 (a rubber member in the present embodiment) is disposed at one end of the wind speed measuring jig 10, and is provided on the surface of the work 5 at the periphery of the opening 12 near the other end of the path 8. By abutting one end of the buffer member 11, the contact portion between the work 5 and the wind speed measuring jig 10 is sealed, and the air discharged from the opening 12 is rectified so as not to leak from the contact portion. It can be guided into the top 3.
Thus, the anemometer 4 and the rectifying piece 3 are integrally assembled in the wind speed measuring jig 10 so that the anemometer 4 and the rectifying piece 3 can be moved together and easily installed at a predetermined position. Is possible.
In this embodiment, the rectifying piece 3 having the tapered through hole 3a is used as the rectifying means. However, the rectifying piece 3 is not particularly limited. For example, a porous partition or blade is provided in the through hole 3a. It is also possible to arrange a rectifying piece by arranging a shape member to rectify air turbulence more efficiently.
Further, in this embodiment, the rectifying piece 3 is used in a state assembled to the wind speed measuring jig 10, but there is no particular limitation, and the vicinity of the other end of the path 8 (near the opening 12) and the wind speed. It is only necessary that the rectification means be interposed between the anemometer 4 (wind speed detection unit 4a) as the measurement means. For example, after one end of the rectification piece is installed in the vicinity of the opening 12 of the path 8, the rectification piece It is also possible to configure so that the wind speed detector 4a of the anemometer 4 is installed at the other end of the wind speed meter.

また、上述した中空部閉塞検査装置１においては、エア供給手段２及び風速計４（風速計測治具１０）のそれぞれを制御手段（図示せず）に接続して、該制御手段により、自動的にエアの供給およびエアの風速の計測をするように構成することも可能である。このように検査装置を構成した場合、制御手段は、あらかじめ設定されている圧力及び風量により経路８の一端近傍である開口部９近傍からエアを自動的に供給し、経路８の他端近傍である開口部１２から排出されるエアを整流化コマ３を介して風速を自動的に計測することが可能である。さらに、この風速の計測結果を、所定の良否判定条件に基づいて良品か不良品かどうかを判定することが可能であり、例えば、予め算出しておいた良品（全開）についての風速の測定値について算出した３σの範囲の値と、不良品（全閉塞）についての風速の測定値について算出した３σの範囲の値との間に設定した閾値に基づき、良否判定することが可能である。 In the hollow blockage inspection apparatus 1 described above, each of the air supply means 2 and the anemometer 4 (wind speed measuring jig 10) is connected to a control means (not shown), and the control means automatically It is also possible to configure so that the air supply and the air wind speed are measured. When the inspection apparatus is configured in this way, the control means automatically supplies air from the vicinity of the opening 9 near one end of the path 8 by the preset pressure and air volume, and near the other end of the path 8. It is possible to automatically measure the wind speed of air discharged from a certain opening 12 through the rectifying piece 3. Further, it is possible to determine whether the measurement result of the wind speed is a non-defective product or a defective product based on a predetermined pass / fail judgment condition. For example, the measured value of the wind speed for a non-defective product (fully opened) calculated in advance. It is possible to judge pass / fail based on the threshold value set between the value of the 3σ range calculated for the value 3 and the value of the 3σ range calculated for the measured value of the wind speed for the defective product (total blockage).

以上のように、本実施形態に係る中空部閉塞検査装置１は、
複数の経路を有する中空部であるウォータジャケット７が設けられた鋳造品であるワーク５の閉塞の有無を検査するための検査装置であって、
前記複数の経路のうち閉塞の有無を検査する経路８の一端近傍に設置され、該一端近傍から経路８に対してエアを供給するエア供給手段２と、
前記閉塞の有無を検査する経路８の他端近傍に設置され、該他端近傍から排出されるエアを整流化する整流化手段である整流化コマ３と、
前記整流化コマ３の下流側に設置され、該整流化コマ３から排出されるエアの風速を計測する風速計測手段と、を備えるものである。
これにより、閉塞の有無を検査する経路８のエアの出口近傍に整流化手段である整流化コマ３を設置することで、別経路から回ってきたエアによる乱流を整流化させることができるため、風速の計測値が安定し、検査精度を向上させることができる。 As described above, the hollow portion blockage inspection apparatus 1 according to the present embodiment is
An inspection device for inspecting the presence or absence of blockage of a workpiece 5 which is a cast product provided with a water jacket 7 which is a hollow portion having a plurality of paths,
An air supply means 2 installed in the vicinity of one end of the path 8 for inspecting the presence or absence of blockage among the plurality of paths, and supplying air to the path 8 from the vicinity of the one end;
A rectification piece 3 which is installed in the vicinity of the other end of the path 8 for inspecting the presence or absence of the blockage and which is a rectification means for rectifying the air discharged from the vicinity of the other end;
A wind speed measuring unit which is installed on the downstream side of the rectifying piece 3 and measures the wind speed of the air discharged from the rectifying piece 3.
Thereby, by installing the rectification piece 3 as the rectification means in the vicinity of the air outlet of the path 8 for inspecting the presence or absence of the blockage, it is possible to rectify the turbulent flow caused by the air that has traveled from another path. The measurement value of the wind speed can be stabilized and the inspection accuracy can be improved.

次に、上述した中空部閉塞検査装置１を用いた中空部閉塞検査方法について説明する。 Next, the hollow part blockade inspection method using the hollow part blockage inspection apparatus 1 mentioned above is demonstrated.

中空部閉塞検査方法は、図２に示すように、位置決め工程Ｓ１０、エア供給手段設置工程Ｓ２０、風速計測手段設置工程Ｓ３０、風速計測工程Ｓ４０及び判定工程Ｓ５０を有している。以下、各工程について具体的に説明する。 As shown in FIG. 2, the hollow portion blockage inspection method includes a positioning step S10, an air supply means installation step S20, a wind speed measurement means installation step S30, a wind speed measurement step S40, and a determination step S50. Hereinafter, each step will be specifically described.

位置決め工程Ｓ１０は、ワーク５を所定位置に位置決めする工程である。
すなわち、位置決め工程Ｓ１０では、ワーク５を中空部閉塞検査装置１上の載置台（図示せず）の所定位置に固定することで、位置決め行う。
位置決め工程Ｓ１０が終了したら、エア供給手段設置工程Ｓ２０に移行する。 The positioning step S10 is a step of positioning the workpiece 5 at a predetermined position.
That is, in the positioning step S <b> 10, positioning is performed by fixing the work 5 at a predetermined position of a mounting table (not shown) on the hollow portion blockage inspection apparatus 1.
If positioning process S10 is complete | finished, it will transfer to air supply means installation process S20.

エア供給手段設置工程Ｓ２０は、ウォータジャケット７が有する複数の経路のうち閉塞の有無を検査する経路８の一端近傍にエア供給手段を設置する工程である。
すなわち、エア供給手段設置工程Ｓ２０では、ウォータジャケット７形状の閉塞の有無を検査したい経路８の入口近傍にエア供給手段２のエアノズル６の先端を差し込み、シール部材６ｂにより開口部９を塞いでシールを行う。
エア供給手段設置工程Ｓ２０が終了したら、風速計測手段設置工程Ｓ３０に移行する。 The air supply means installation step S20 is a process of installing the air supply means in the vicinity of one end of the path 8 for inspecting the presence or absence of blockage among the plurality of paths of the water jacket 7.
That is, in the air supply means installation step S20, the tip of the air nozzle 6 of the air supply means 2 is inserted in the vicinity of the inlet of the path 8 to be inspected for the presence of blockage of the water jacket 7 shape, and the opening 9 is closed by the seal member 6b for sealing. I do.
When the air supply means installation step S20 ends, the process proceeds to the wind speed measurement means installation step S30.

風速計測手段設置工程Ｓ３０は、閉塞の有無を検査する経路８の他端近傍に整流化手段である整流化コマ３を介して風速計測手段である風速計４を設置する工程である。
すなわち、風速計測手段設置工程Ｓ３０では、ウォータジャケット７形状の閉塞の有無を検査したい経路８の出口近傍である開口部１２の周縁部に風速計４を具備した風速計測部材１０の一端を当接させて設置する。
風速計測手段設置工程Ｓ３０が終了したら、風速計測工程Ｓ４０に移行する。
なお、エア供給手段設置工程Ｓ２０と風速計測手段設置工程Ｓ３０とは、同時に行うことも可能であり、風速計測手段設置工程Ｓ３０をエア供給手段設置工程Ｓ２０の前に行うことも可能であり、これらの工程の順序は適宜設定することが可能である。 The wind speed measuring means installation step S30 is a process of installing the anemometer 4 as the wind speed measuring means through the rectifying piece 3 as the rectifying means in the vicinity of the other end of the path 8 for inspecting the presence or absence of the blockage.
That is, in the wind speed measuring means installation step S30, one end of the wind speed measuring member 10 provided with the anemometer 4 is brought into contact with the peripheral portion of the opening 12 in the vicinity of the exit of the path 8 to be inspected for the presence or absence of the water jacket 7 shape blockage. To install.
When the wind speed measuring means installation step S30 is completed, the process proceeds to the wind speed measuring step S40.
Note that the air supply means installation step S20 and the wind speed measurement means installation step S30 can be performed simultaneously, and the wind speed measurement means installation step S30 can be performed before the air supply means installation step S20. The order of these steps can be set as appropriate.

風速計測工程Ｓ４０は、エア供給手段２により閉塞の有無を検査する経路８の一端近傍から経路８に対してエアを供給し、経路８の他端近傍から排出されるエアを整流化手段である整流化コマ３により整流化し、当該整流化されたエアの風速を風速計測手段である風速計４により計測する工程である。
すなわち、風速計測工程Ｓ４０では、エア供給手段設置工程Ｓ２０と風速計測手段設置工程Ｓ３０とによりエア供給手段２と風速計測手段（風速計測治具１０）とがそれぞれワーク５に設置された状態で、エア供給手段２によりエアノズル６の先端にあるエア噴出口６ａから一定圧力及び一定風量のエアを検査したい経路８の方向（図１においては右方）に向けて供給を行うことで、このエアは経路８や別経路を流れていく。経路８を通過してきたエア及び別経路を通過してきたエアは、経路８の出口近傍（開口部１２近傍）にて合流しつつ開口部１２を通じて排出される。排出されたエアは整流化コマ３に入り、該整流化コマ３により乱流が整流化され、整流化コマ３の後段に配置された風速計４によりエアの風速が計測される。
風速計測工程Ｓ４０が終了したら、判定工程Ｓ５０に移行する。
なお、ワーク５は、経路８の入口となる開口部９や経路８の出口となる開口部１２以外にも幾つか開口部を有しており、風速計測時において完全な密閉状態を保っていないが、本実施形態に係る中空部検査方法は通気流量の変化により閉塞の有無を検査する方法であるため、特にそれらを塞ぐ必要もなく、この開口部から外部へ出るエアの量も予め想定して経路８における風速の計測が行われる。 The wind speed measuring step S40 is a rectifying means for supplying air to the path 8 from the vicinity of one end of the path 8 for inspecting the presence or absence of blockage by the air supply means 2 and discharging the air discharged from the vicinity of the other end of the path 8. This is a step of rectifying by the rectifying piece 3 and measuring the wind speed of the rectified air by the anemometer 4 which is a wind speed measuring means.
That is, in the wind speed measurement step S40, the air supply means 2 and the wind speed measurement means (wind speed measurement jig 10) are respectively installed on the workpiece 5 by the air supply means installation step S20 and the wind speed measurement means installation step S30. By supplying air at a constant pressure and a constant air volume from the air outlet 6a at the tip of the air nozzle 6 toward the direction of the path 8 (right side in FIG. 1) to be inspected by the air supply means 2, It flows along route 8 or another route. The air that has passed through the path 8 and the air that has passed through another path are discharged through the opening 12 while merging in the vicinity of the exit of the path 8 (in the vicinity of the opening 12). The discharged air enters the rectifying piece 3, and the turbulent flow is rectified by the rectifying piece 3, and the wind speed of the air is measured by the anemometer 4 disposed at the subsequent stage of the rectifying piece 3.
When the wind speed measurement step S40 is completed, the process proceeds to the determination step S50.
The work 5 has several openings other than the opening 9 serving as the inlet of the path 8 and the opening 12 serving as the outlet of the path 8, and does not maintain a completely sealed state at the time of wind speed measurement. However, since the hollow portion inspection method according to the present embodiment is a method for inspecting the presence or absence of blockage by a change in aeration flow rate, it is not particularly necessary to block them, and the amount of air that exits from the opening is also assumed in advance. Then, the wind speed in the path 8 is measured.

判定工程Ｓ５０は、風速計測工程Ｓ４０の後に、風速計測手段である風速計４により計測されたエアの風速に基づき、閉塞の有無を検査する経路８における閉塞の有無を判定する工程である。
すなわち、判定工程Ｓ５０では、所定の良否判定条件に基づいて良品か不良品かどうかを判定することが可能であり、例えば、予め算出しておいた良品及び不良品の３σ（良品（全開）・不良品（全閉塞）の閾値）に基づき、良否判定することが可能である。つまり、風速計４により計測された風速値が、予め取得している良品について計測した風速値の３σの範囲内の値、または不良品について計測した風速値の３σの範囲内の値のどちらであるかの判定を行う。計測された風速値が良品範囲に入る場合は良品と判定がされ、計測された風速値が不良品範囲に入る場合は不良品であると判定される。
また、良否判定は、良品について計測した風速値の３σの範囲の値と、不良品について計測した風速値の３σの範囲の値との間に設定した閾値に基づいて行うことも可能である。
判定工程Ｓ５０については、以下に具体例を説明する。 The determination step S50 is a step of determining the presence or absence of blockage in the path 8 for checking the presence or absence of blockage based on the wind speed of the air measured by the anemometer 4 that is the wind speed measurement means after the wind speed measurement step S40.
That is, in the determination step S50, it is possible to determine whether the product is a non-defective product or a defective product based on a predetermined pass / fail judgment condition. For example, 3σ (good product (full open) · It is possible to determine pass / fail based on the threshold value of defective products (total blockage). That is, the wind speed value measured by the anemometer 4 is either a value within the range of 3σ of the wind speed value measured for the good product acquired in advance or a value within the range of 3σ of the wind speed value measured for the defective product. Determine if there is any. When the measured wind speed value falls within the non-defective range, it is determined as non-defective, and when the measured wind speed value falls within the defective range, it is determined as defective.
The pass / fail judgment can also be performed based on a threshold value set between a value in the range of 3σ of the wind speed value measured for the non-defective product and a value in the range of 3σ of the wind speed value measured for the defective product.
A specific example of the determination step S50 will be described below.

次に、上述した中空部閉塞検査方法（整流化コマ有り）を適用した場合の３σ値と従来法（整流化コマ無し）を適用した場合の３σ値との比較を行った。
図３は、本実施形態に係る中空部閉塞検査方法（整流化コマ有り）を適用した場合の風速の取得データ例であり、図４は従来法（整流化コマ無し）を適用した場合の風速の取得データ例である。
図３、図４は、横軸が検査数（Ｎ＝１０）を示し、縦軸が風速の計測値を示すものである。図３、図４は、それぞれにおいて良品（ＯＫ）の各風速値（「◆」にて表示）と良品（ＯＫ）の各風速値に基づく［平均−３σ］の値（実線にて表示）、不良品（ＮＧ）の各風速値（「■」にて表示）と不良品（ＮＧ）の各風速値に基づく［平均＋３σ］の値（点線にて表示）を示したものである。 Next, a comparison was made between the 3σ value when the above-described hollow blockage inspection method (with rectified coma) was applied and the 3σ value when the conventional method (without rectified coma) was applied.
FIG. 3 is an example of wind speed acquisition data when the hollow blockage inspection method (with rectified coma) according to the present embodiment is applied, and FIG. 4 is a wind speed when the conventional method (without rectified coma) is applied. It is an example of acquired data.
3 and 4, the horizontal axis indicates the number of inspections (N = 10), and the vertical axis indicates the measured value of the wind speed. FIGS. 3 and 4 respectively show the non-defective (OK) wind speed values (indicated by “♦”) and the [average −3σ] values (indicated by solid lines) based on the non-defective (OK) wind speed values. The values of [average + 3σ] (displayed by dotted lines) based on the wind speed values of defective products (NG) (indicated by “■”) and the wind speed values of defective products (NG) are shown.

図４においては、良品（ＯＫ）の［平均−３σ］と不良品（ＮＧ）の［平均＋３σ］との差が、−１７ｍｍ／ｓとなってしまい、良品の下限値と不良品の上限値とが重なった状態となっており、良品と不良品とが区別できない領域が存在する。それに対して、本実施形態における中空部閉塞検査方法を適用した場合は、図３に示すように、［平均−３σ］と［平均＋３σ］との差が１２９ｍｍ／ｓとなり、良品の下限値と不良品の上限値とは重ならず、両者間には十分な間隔を設けることができるため、良品と不良品とが十分に区別可能である。
これらの結果から明らかなように、整流化コマを用いることにより経路８の出口近傍の
乱流となったエアが整流化されることにより、風速の計測値が安定し、良品域・不良品域の差が広がり、誤検出の虞がなくなり、検査精度が向上した。 In FIG. 4, the difference between the [average −3σ] of the non-defective product (OK) and the [average + 3σ] of the defective product (NG) is −17 mm / s, and the lower limit value of the non-defective product and the upper limit value of the defective product And there is a region where good products and defective products cannot be distinguished. On the other hand, when the hollow part blockage inspection method in this embodiment is applied, as shown in FIG. 3, the difference between [Average-3σ] and [Average + 3σ] is 129 mm / s, Since it does not overlap with the upper limit value of defective products and a sufficient interval can be provided between them, good products and defective products can be sufficiently distinguished.
As is clear from these results, the turbulent air in the vicinity of the exit of the path 8 is rectified by using the rectification piece, so that the measured value of the wind speed is stabilized, and the good product area / defective product area. The difference between the two is widened, there is no risk of false detection, and the inspection accuracy is improved.

以上のように、本実施形態に係る中空部閉塞検査方法は、
複数の経路を有する中空部であるウォータジャケット６が設けられた鋳造品であるワーク５の閉塞の有無を検査するための検査方法であって、
前記鋳造品であるワーク５を所定位置に位置決めする位置決め工程Ｓ１０と、
前記複数の経路のうち閉塞の有無を検査する経路８の一端近傍にエア供給手段２を設置するエア供給手段設置工程Ｓ２０と、
前記閉塞の有無を検査する経路８の他端近傍に整流化手段である整流化コマ３を介して風速計測手段である風速計４を設置する風速計測手段設置工程Ｓ３０と、
前記エア供給手段２により前記閉塞の有無を検査する経路８の一端近傍から経路８に対してエアを供給し、前記閉塞の有無を検査する経路８の他端近傍から排出されるエアを前記整流化手段である整流化コマ３により整流化し、当該整流化されたエアの風速を前記風速計測手段である風速計４により計測する風速計測工程Ｓ４０と、を具備するものである。
これにより、閉塞の有無を検査する経路８のエアの出口近傍に整流化手段である整流化コマ３を設置することで、別経路から回ってきたエアによる乱流を整流化させることができるため、風速の計測値が安定し、検査精度を向上させることができる。 As described above, the hollow portion blockage inspection method according to the present embodiment is
An inspection method for inspecting the presence or absence of blockage of a workpiece 5 which is a cast product provided with a water jacket 6 which is a hollow portion having a plurality of paths,
A positioning step S10 for positioning the workpiece 5 which is the cast product at a predetermined position;
An air supply means installation step S20 for installing the air supply means 2 in the vicinity of one end of the path 8 for inspecting the presence or absence of blockage among the plurality of paths;
A wind speed measuring means installation step S30 for installing an anemometer 4 as a wind speed measuring means through a rectification piece 3 as a rectification means in the vicinity of the other end of the path 8 for inspecting the presence or absence of the blockage;
Air is supplied to the path 8 from the vicinity of one end of the path 8 for checking the presence / absence of the blockage by the air supply means 2, and the air discharged from the vicinity of the other end of the path 8 for checking the presence / absence of the blockage is rectified. A wind speed measuring step S40 that rectifies by the rectifying piece 3 that is the rectifying means and measures the wind speed of the rectified air by the anemometer 4 that is the wind speed measuring means.
Thereby, by installing the rectification piece 3 as the rectification means in the vicinity of the air outlet of the path 8 for inspecting the presence or absence of the blockage, it is possible to rectify the turbulent flow caused by the air that has traveled from another path. The measurement value of the wind speed can be stabilized and the inspection accuracy can be improved.

また、本実施形態に係る中空部閉塞検査方法は、
前記風速計測工程Ｓ４０の後に、前記風速計測工程Ｓ４０により計測されたエアの風速に基づき、前記閉塞の有無を検査する経路８における閉塞の有無を判定する判定工程Ｓ５０を有するものである。
これにより、精度良くワーク５の良否判定を行うことが可能となる。 Moreover, the hollow part blockage inspection method according to the present embodiment,
After the wind speed measuring step S40, there is a determination step S50 for determining the presence or absence of the blockage in the path 8 for checking the presence or absence of the blockage based on the wind speed of the air measured in the wind speed measurement step S40.
Thereby, it becomes possible to determine the quality of the workpiece 5 with high accuracy.

本発明の一実施形態に係る鋳造品の中空部閉塞検査装置の全体構成を示す側面模式断面図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a side schematic cross-sectional view showing an overall configuration of a cast product hollow portion blockage inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. 本実施形態に係る中空部閉塞検査方法のフローを示す図。The figure which shows the flow of the hollow part obstruction | occlusion test | inspection method concerning this embodiment. 本実施形態に係る中空部閉塞検査方法を適用した場合（整流化コマ有りの場合）における風速の計測値を示す図。The figure which shows the measured value of the wind speed when the hollow part obstruction | occlusion test | inspection method which concerns on this embodiment is applied (when there exists a rectification | straightening top). 従来の中空部閉塞検査方法を適用した場合（整流化コマ無しの場合）における風速の計測値を示す図。The figure which shows the measured value of the wind speed when the conventional hollow part obstruction | occlusion test | inspection method is applied (when there is no rectification | straightening top).

１中空部閉塞検査装置
２エア供給手段
３整流化コマ
４風速計
５ワーク（シリンダヘッド）
７ウォータジャケット
８経路

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hollow part blockage | inspection apparatus 2 Air supply means 3 Rectification piece 4 Anemometer 5 Workpiece (cylinder head)
7 Water jacket 8 Route

Claims

An inspection device for inspecting the presence or absence of blockage of a cast product provided with a hollow portion having a plurality of paths,
An air supply means installed near one end of a path for inspecting the presence or absence of blockage among the plurality of paths, and supplying air to the path for inspecting the presence or absence of blockage from the vicinity of the one end;
Rectification means installed near the other end of the path for inspecting the presence or absence of the blockage and rectifying the air discharged from the vicinity of the other end;
Wind speed measuring means installed on the downstream side of the rectifying means and measuring the wind speed of the air discharged from the rectifying means,
The air supply means includes
An air nozzle that is inserted into an opening near one end of a path for inspecting the presence or absence of the blockage and injects air into the path for inspecting the presence or absence of the blockage;
And a sealing member for sealing the opening in a state of inserting the air nozzle in the path to inspect the presence or absence of said closure,
The rectifying means is a rectifying piece having a tapered through hole, and an upstream end of the through hole has a wider cross-sectional shape than a downstream end,
The wind speed measuring means is disposed downstream of the downstream end of the through hole.
The hollow part blockage | inspection inspection apparatus of the casting characterized by the above-mentioned.

An inspection method for inspecting the presence or absence of blockage of a cast product provided with a hollow portion having a plurality of paths,
A positioning step of positioning the casting in a predetermined position;
An air supply means installation step of installing an air supply means in the vicinity of one end of the path for inspecting whether or not there is a blockage among the plurality of paths;
A wind speed measuring means installation step for installing a wind speed measuring means through a rectifying means in the vicinity of the other end of the path for inspecting the presence or absence of the blockage;
Air is supplied from the vicinity of one end of the path for inspecting for the presence of blockage to the path for inspecting for the presence of blockage by the air supply means, and the air discharged from the vicinity of the other end of the path for inspecting for the presence of blockage Rectifying by the rectifying means, and measuring the wind speed of the rectified air by the wind speed measuring means,
In the air supply means installation step, the air nozzle of the air supply means is inserted into an opening near one end of the path for inspecting the presence or absence of the blockage, and the opening is sealed with a seal member of the air supply means, installing said air supply means,
The rectifying means is a rectifying piece having a tapered through hole, and an upstream end of the through hole has a wider cross-sectional shape than a downstream end,
The wind speed measuring means is disposed downstream of the downstream end of the through hole.
A method for inspecting blockage of a hollow part of a cast product, characterized in that:

3. The method according to claim 2 , further comprising a determination step of determining the presence or absence of a blockage in a path for checking the presence or absence of the blockage based on a wind velocity of air measured by the wind velocity measurement step after the wind speed measurement step. Method for inspecting blockage of hollow part of cast product.