JP5570959B2 - Method and apparatus for measuring shaft diameter of engine valve - Google Patents
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Description
本発明は、エンジンバルブの軸部の径(軸径)を測定する際に実施される軸径測定方法及びその装置に関する。 The present invention relates to a shaft diameter measuring method and apparatus for measuring the diameter (shaft diameter) of a shaft portion of an engine valve.
周知の通り、エンジンバルブは軸部と傘部を有し、エンジンが運転されたときには、この中の軸部が往復動作するとともに、バルブシートに対して傘部が着座・離間を繰り返す。ここで、軸部は、バルブガイドに挿入された状態で前記の往復動作を行うので、該軸部には高い寸法精度が要求される。軸部の寸法精度が低い場合、バルブガイド又は軸部にかじり等が発生する一因となるからである。 As is well known, an engine valve has a shaft portion and an umbrella portion. When the engine is operated, the shaft portion of the engine valve reciprocates and the umbrella portion repeatedly seats and separates from the valve seat. Here, since the shaft portion performs the above-described reciprocation while being inserted into the valve guide, the shaft portion is required to have high dimensional accuracy. This is because if the dimensional accuracy of the shaft portion is low, the valve guide or the shaft portion may become galling or the like.
以上のような観点から、特許文献1において、エンジンバルブの軸部の真直度及び真円度を求める装置が提案されている。この装置では、2個のVブロックで支持された横臥状態のエンジンバルブに対し、2個のダイヤルゲージの各測定子が接触される。 From the above viewpoint, Patent Document 1 proposes an apparatus for determining the straightness and roundness of the shaft portion of an engine valve. In this apparatus, the measuring elements of the two dial gauges are brought into contact with the recumbent engine valve supported by the two V blocks.
エンジンバルブは、機械加工ステーションにて種々の機械加工が施された後、シュータを介して測定ステーションに移送される。この移送の際には、傘部を上方とし、且つ軸部の長手方向が鉛直方向に沿って延在する姿勢(起立状態)が保たれる。すなわち、前記シュータは1組の案内手段を有し、エンジンバルブは、該1組の案内手段に傘部が挟持されることで支持された状態となる。 The engine valve is transferred to the measurement station via the shooter after various machining processes are performed at the machining station. At the time of this transfer, a posture (standing state) is maintained in which the umbrella portion is located upward and the longitudinal direction of the shaft portion extends along the vertical direction. That is, the shooter has a set of guide means, and the engine valve is supported by holding the umbrella portion between the set of guide means.
これに対し、特許文献1記載の従来技術では、上記したようにエンジンバルブが横臥される。すなわち、移送の際とは姿勢が異なる。このことは、移送されたエンジンバルブを横臥する作業が必要となることを意味する。 On the other hand, in the prior art described in Patent Document 1, the engine valve is laid down as described above. That is, the posture is different from that at the time of transfer. This means that an operation for lying down the transferred engine valve is required.
以上から諒解されるように、特許文献1記載の従来技術には、移送されたエンジンバルブの軸径を自動的に測定する、いわゆるインライン測定を実施することが容易ではないという不具合が顕在化している。 As can be understood from the above, the conventional technique described in Patent Document 1 has a problem that it is not easy to perform so-called in-line measurement that automatically measures the shaft diameter of the transferred engine valve. Yes.
本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、起立状態で移送されたエンジンバルブの軸径を自動的に測定することが容易であり、このため、インライン測定が可能であるエンジンバルブの軸径測定方法及びその装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problem, and it is easy to automatically measure the shaft diameter of an engine valve transferred in an upright state, and therefore, an engine valve capable of in-line measurement. An object of the present invention is to provide a shaft diameter measuring method and apparatus therefor.
前記の目的を達成するために、本発明は、傘部と軸部を有するエンジンバルブにおける前記軸部の径を、固定測定子、可動測定子、停止手段及び押圧手段を具備する軸径測定装置で測定するエンジンバルブの軸径測定方法であって、
前記停止手段を前進動作させ、前記傘部を支持する案内手段を介して起立状態で案内されて前記固定測定子が配設された位置に到達した前記エンジンバルブを前記停止手段に接触させることで停止する工程と、
前記押圧手段を、前記停止手段及び前記固定測定子に対して傾斜する方向に沿って前進動作させ、前記エンジンバルブの前記軸部を、該押圧手段、前記固定測定子、及び前記停止手段で挟持することで位置決め固定する工程と、
前記可動測定子を前進動作させ、位置決め固定された前記軸部を前記固定測定子と前記可動測定子とに接触させることで軸径を求める工程と、
前記停止手段を後退動作させ、軸径を求めた前記エンジンバルブを解放して前記案内手段により再案内する工程と、
を有し、
前記軸部を前記固定測定子と前記可動測定子とに接触させる際、前記エンジンバルブを前記案内手段から解放することを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a shaft diameter measuring device comprising a fixed measuring element, a movable measuring element, a stopping means, and a pressing means for the diameter of the shaft part in an engine valve having an umbrella part and a shaft part. A method for measuring the shaft diameter of an engine valve measured by
By causing the stop means to move forward, the engine valve that has been guided in an upright state via the guide means that supports the umbrella portion and has reached the position where the stationary measuring element is disposed is brought into contact with the stop means. A process of stopping;
The pressing means is moved forward along a direction inclined with respect to the stopping means and the fixed measuring element, and the shaft portion of the engine valve is sandwiched between the pressing means, the fixed measuring element, and the stopping means. A process of positioning and fixing,
A step of moving the movable probe forward to obtain a shaft diameter by bringing the fixed and fixed movable probe into contact with the fixed and fixed movable probe;
Retreating the stop means, releasing the engine valve whose shaft diameter has been determined, and re-guided by the guide means;
I have a,
When the shaft portion is brought into contact with the fixed measuring element and the movable measuring element, the engine valve is released from the guide means .
すなわち、本発明においては、起立姿勢で搬送されたエンジンバルブの軸径を、当該起立姿勢を保ったままで測定するようにしている。このため、エンジンバルブの軸径を、インライン測定によって容易に求めることができる。 That is, in the present invention, the shaft diameter of the engine valve transported in the standing posture is measured while keeping the standing posture. For this reason, the shaft diameter of the engine valve can be easily obtained by in-line measurement.
また、上記した従来技術のようにエンジンバルブの姿勢を変更するという煩雑な作業を行う必要がないので、軸径測定に要する時間が著しく短縮される。すなわち、軸径を効率よく求めることができる。 Further, since it is not necessary to perform a complicated operation of changing the attitude of the engine valve as in the above-described prior art, the time required for measuring the shaft diameter is remarkably shortened. That is, the shaft diameter can be obtained efficiently.
ここで、軸径測定装置は、若干ではあるが、気温の上昇・下降に対応して熱膨張・収縮を起こす。このため、同一寸法のエンジンバルブの軸径を測定する場合であっても、例えば、夏季の昼間と冬季の夜間では軸径が異なることになり、軸径を高精度に測定すること、すなわち、軸径が許容範囲内であるか否かを判定することが容易ではなくなる。 Here, the shaft diameter measuring device causes thermal expansion / contraction in response to an increase / decrease in air temperature, although it is slight. For this reason, even when measuring the shaft diameter of an engine valve of the same size, for example, the shaft diameter will be different between the daytime in summer and the nighttime in winter, and measuring the shaft diameter with high accuracy, that is, It is not easy to determine whether or not the shaft diameter is within an allowable range.
この不都合を回避するべく、周囲温度と、この周囲温度に基づく熱膨張量とを求め、この熱膨張量に基づいて、軸径の測定値を補正することが想起されるが、軸径測定装置を加熱し、温度を略一定に維持した状態で軸径を測定することが好適である。この場合、季節や時間帯に関わらず軸径測定装置の熱膨張量が略一定となるので、エンジンバルブの軸径の測定結果も略一定となる。このため、軸径が許容範囲内であるか否かを判定することが一層容易となるからである。 In order to avoid this inconvenience, it is recalled that the ambient temperature and the amount of thermal expansion based on the ambient temperature are obtained and the measured value of the shaft diameter is corrected based on the amount of thermal expansion. It is preferable to measure the shaft diameter in a state where the temperature is kept substantially constant. In this case, since the amount of thermal expansion of the shaft diameter measuring device is substantially constant regardless of the season and time zone, the measurement result of the shaft diameter of the engine valve is also substantially constant. For this reason, it is easier to determine whether or not the shaft diameter is within the allowable range.
なお、固定測定子及び可動測定子の各々を2個用いるようにしてもよい。この場合、エンジンバルブの軸部中の2箇所の軸径を求めることが可能となる。従って、軸径の評価が一層正確となる。 Two fixed measuring elements and two movable measuring elements may be used. In this case, shaft diameters at two locations in the shaft portion of the engine valve can be obtained. Therefore, the evaluation of the shaft diameter becomes more accurate.
軸部に対して固定測定子と可動測定子を接触させる際に、エンジンバルブを案内手段に支持した状態のままであると、場合によっては、案内部材からエンジンバルブに作用する反力が生じ、この反力によって、エンジンバルブが鉛直上方に指向して若干変位することもある。しかも、その変位量が一定であるとは限らない。従って、エンジンバルブの軸径を測定した後に別のエンジンバルブの軸径を測定するようなときに、軸部の測定位置を一定とすることが容易でなくなる。 When the fixed measuring element and the movable measuring element are brought into contact with the shaft portion, if the engine valve remains supported by the guide means, a reaction force that acts on the engine valve from the guide member is generated in some cases. Due to this reaction force, the engine valve may be slightly displaced in the vertical direction. Moreover, the amount of displacement is not always constant. Therefore, when measuring the shaft diameter of another engine valve after measuring the shaft diameter of the engine valve, it is not easy to make the measurement position of the shaft portion constant.
そこで、上述の通り、軸部に対して固定測定子と可動測定子を接触させる際、エンジンバルブを案内手段から解放する。これにより、上記したような事態が発生する懸念が払拭される。
Therefore, as described above, when contacting the fixed feeler and the movable measuring element relative to the shaft portion, release the engine valve from the guide means. Thereby, the concern that the situation as described above will occur is eliminated.
また、本発明は、傘部と軸部を有するエンジンバルブにおける前記軸部の径を測定するためのエンジンバルブの軸径測定装置であって、
前記停止手段及び前記固定測定子に対して傾斜する方向に沿って前進動作した際に、前記傘部を支持する案内手段を介して起立状態で案内された前記エンジンバルブに接触して該エンジンバルブを停止させる一方で、停止させた該エンジンバルブを、後退動作することで解放する停止手段と、
停止された前記エンジンバルブに接触する位置に設けられた固定測定子と、
前進動作した際に、前記固定測定子及び前記停止手段とともに前記エンジンバルブの前記軸部に接触して前記エンジンバルブを位置決め固定する押圧手段と、
前進動作した際に、位置決め固定された前記軸部に接触する可動測定子と、
を備え、
前記エンジンバルブに対する前記案内手段の拘束力が、前記軸部が前記固定測定子と前記可動測定子とに接触した際に前記エンジンバルブが解放される大きさに設定されたことを特徴とする。
Further, the present invention is an engine valve shaft diameter measuring device for measuring a diameter of the shaft portion in an engine valve having an umbrella portion and a shaft portion,
The engine valve comes into contact with the engine valve guided in an upright state via the guide means for supporting the umbrella portion when the forward movement is performed along a direction inclined with respect to the stop means and the fixed measuring element. Stop means for releasing the stopped engine valve by reversing the engine valve ,
A fixed probe provided at a position in contact with the stopped engine valve;
A pressing means for positioning and fixing the engine valve by contacting the shaft portion of the engine valve together with the fixed measuring element and the stopping means when the forward movement is performed;
A movable probe that contacts the shaft portion that is positioned and fixed when moving forward;
Equipped with a,
The restraining force of the guide means with respect to the engine valve is set to a size that allows the engine valve to be released when the shaft portion contacts the fixed measuring element and the movable measuring element .
このような構成とすることにより、起立姿勢で搬送されたエンジンバルブの軸径を、当該起立姿勢を保ったままで測定することが可能となる。従って、エンジンバルブの軸径を、インライン測定によって容易に求めることができるようになる。また、この装置によれば、エンジンバルブの姿勢を変更する機構が不要であるので、構成が簡素となるとともに、軸径を迅速に測定することが可能である。 With such a configuration, it is possible to measure the shaft diameter of the engine valve conveyed in the standing posture while maintaining the standing posture. Therefore, the shaft diameter of the engine valve can be easily obtained by in-line measurement. Further, according to this apparatus, since a mechanism for changing the attitude of the engine valve is unnecessary, the configuration is simplified and the shaft diameter can be measured quickly.
装置には、加熱手段を設けることが好ましい。これにより該装置の熱膨張量を略一定とすることができるので、軸径を一層正確に評価することができる。 The apparatus is preferably provided with heating means. As a result, the thermal expansion amount of the apparatus can be made substantially constant, so that the shaft diameter can be evaluated more accurately.
また、固定測定子及び可動測定子をそれぞれ2個ずつ設け、軸部の2箇所に対して軸径を測定し得るようにすることにより、軸径を一層正確に評価することができるようになる。 In addition, by providing two fixed measuring elements and two movable measuring elements so that the shaft diameter can be measured at two locations of the shaft portion, the shaft diameter can be more accurately evaluated. .
さらに、エンジンバルブに対する案内手段の拘束力を、軸部が固定測定子と可動測定子とに接触した際にエンジンバルブが解放される大きさに設定するようにしているので、軸部に対して固定測定子と可動測定子が接触する際に、エンジンバルブを案内手段から解放することができる。
Further, the restraining force of the guide means for the engine valve is set to a size that allows the engine valve to be released when the shaft portion comes into contact with the fixed measuring element and the movable measuring element. The engine valve can be released from the guiding means when the fixed measuring element and the movable measuring element come into contact with each other.
本発明によれば、起立姿勢で搬送されたエンジンバルブの軸径を、当該起立姿勢を保ったままで測定するようにしているので、インライン測定によって軸径を容易に求めることができる。すなわち、エンジンバルブの軸径を自動的且つ連続的に測定することが可能であるので、エンジンバルブの軸径を迅速に測定することができる。 According to the present invention, since the shaft diameter of the engine valve conveyed in the standing posture is measured while maintaining the standing posture, the shaft diameter can be easily obtained by in-line measurement. That is, since the shaft diameter of the engine valve can be measured automatically and continuously, the shaft diameter of the engine valve can be measured quickly.
また、エンジンバルブの姿勢を変更する必要がないので、軸径測定装置の構成が簡素となる。その上、軸径測定に要する時間が著しく短縮されるので、軸径を効率よく求めることができる。 Moreover, since it is not necessary to change the attitude of the engine valve, the configuration of the shaft diameter measuring device is simplified. In addition, since the time required for measuring the shaft diameter is remarkably shortened, the shaft diameter can be obtained efficiently.
以上のことから、工業的規模の軸径測定に適切である。 From the above, it is suitable for shaft diameter measurement on an industrial scale.
以下、本発明に係るエンジンバルブの軸径測定方法につき、これを実施する軸径測定装置との関係で好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。 DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an engine valve shaft diameter measuring method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings by giving preferred embodiments in relation to a shaft diameter measuring apparatus for carrying out the method.
先ず、エンジンバルブにつき、図1を参照して説明する。 First, an engine valve will be described with reference to FIG.
図1に示されるように、エンジンバルブ10は、略円柱体形状の軸部12と、該軸部12の一端部に設けられ且つ大径の傘部14とを有する。この中の傘部14が、図示しない自動車用エンジンを構成するシリンダヘッドの吸気口ないし排気口に設けられたバルブシートに着座・離間する。
As shown in FIG. 1, the
傘部14は、軸部12に向かうにつれて略テーパー状に縮径し、最終的に、軸部12と略同径となる。このため、傘部14には、曲率半径が比較的大きな湾曲部16が形成される。
The
このように構成されるエンジンバルブ10は、例えば、SUH11Mからなるワークに対して所定の成形加工、焼入れ・焼戻し等の熱処理、矯正加工、焼鈍処理等を施し、さらに、種々の研磨加工を行うことによって製造される。その後、図2に示す案内部材100、102(図3参照)を具備するシュータの作用下に、起立状態、すなわち、軸部12が略鉛直方向に沿って延在し、且つ傘部14が軸部12の上方に位置する姿勢を保ちながら、カバー104(図2参照)内に設けられた軸径測定ステーションST1に移送される。この軸径測定ステーションST1において、該エンジンバルブ10に対する軸径測定が実施される。
The
なお、カバー104内にはマニピュレータ106が設けられており、軸径測定ステーションST1にて軸径が測定されたエンジンバルブ10は、該マニピュレータ106の作用下に、梱包作業ステーションST2に移送された後に梱包される。
In addition, a
以上から諒解されるように、本実施の形態では、エンジンバルブ10を機械加工ステーション(図示せず)から梱包作業ステーションST2に移送する途中で、該エンジンバルブ10の軸径が測定される。すなわち、軸径は、エンジンバルブ10を移送する最中においてインライン測定される。
As understood from the above, in the present embodiment, the shaft diameter of the
軸径測定ステーションST1には、本実施の形態に係る軸径測定装置20が配置される。エンジンバルブ10の軸径は、この軸径測定装置20によって測定される。
The shaft
この軸径測定装置20につき、以下、詳細に説明する。
The shaft
図3及び図4は、それぞれ、軸径測定装置20の要部概略斜視図、要部正面図である。この軸径測定装置20は、脚部21(図4参照)に支持され、且つ下端面に加熱手段としての第1ヒータ22が設けられた基盤23と、該基盤23に立設された第1支持部材24、第2支持部材25、及び図示しない第3支持部材とを有する。この中の第1支持部材24に第1固定測定子26、第2固定測定子28が設けられるとともに、第2支持部材25に第1可動測定子30、第2可動測定子32が設けられる。さらに、第3支持部材には、押圧手段としての押圧シリンダ34が設けられる。
3 and 4 are a schematic perspective view and a front view of the main part of the shaft
第1支持部材24は、水平方向に沿って延在する台部36と、鉛直方向に沿って延在する柱状部38とを有する。この中、柱状部38の第2支持部材25に臨む側の端面には、その高さ方向略中腹部及び上端部に、比較的幅広な第1突出部40、幅狭な第2突出部42がそれぞれ突出形成されている。略半円柱形状体である第1固定測定子26、第2固定測定子28は、これら第1突出部40及び第2突出部42の先端面に、台部36の延在方向に対して略平行に延在するようにして設けられる。また、第1突出部40と第2突出部42の間には、固定着座部46が設けられている。
The
第2支持部材25も、水平方向に沿って延在する台部50と、鉛直方向に沿って延在する柱状部52とを有する。ただし、柱状部52は、第1支持部材24の柱状部38に比してエンジンバルブ10の流れ方向下流側に配設される。
The
また、柱状部52の図1における表側端面には、第1進退用シリンダ54、ストッパ用シリンダ56、第2進退用シリンダ58が下方からこの順序で位置決め固定されている。これら第1進退用シリンダ54、ストッパ用シリンダ56及び第2進退用シリンダ58は、それぞれ、第2支持部材25に対して接近又は離間する方向に個別に前進・後退動作することが可能な第1進退用ロッド60、ストッパ用ロッド62及び第2進退用ロッド64を有する。
Further, a first advancing / retreating
第1進退用ロッド60及び第2進退用ロッド64の先端には、それぞれ、第1スライダ66、第2スライダ68が連結される。これら第1スライダ66、第2スライダ68の先端面は、第1支持部材24の第1突出部40、第2突出部42の各先端面に対向する。そして、第1スライダ66及び第2スライダ68の各先端面において、第1突出部40、第2突出部42に設けられた第1固定測定子26、第2固定測定子28に対向する位置には、第1可動測定子30、第2可動測定子32が設けられている。この場合、第1可動測定子30及び第2可動測定子32は略半円柱体形状をなし、第1固定測定子26、第2固定測定子28に対して略平行である。
A
ここで、第1可動測定子30及び第2可動測定子32は第1接触式センサ、第2接触式センサをそれぞれ構成しており、第1可動測定子30、第2可動測定子32が軸部12に接触したときには、図示しない情報処理回路に対し、例えば、第1接触式センサ、第2接触式センサを構成する第1測定用ロッド70、第2測定用ロッド72の各ストローク量(前進動作距離)に関する情報が信号線73a、73bを介して送信される。前記情報処理回路は、この情報に基づいて、第1固定測定子26と第1可動測定子30との間の距離、及び第2固定測定子28と第2可動測定子32との間の距離を求める。
Here, the first movable measuring
ストッパ用ロッド62の先端には、停止手段としてのストッパ74が設けられる。第1スライダ66及び第2スライダ68の表側端面同士が面一であるのに対し、該ストッパ74の表側端面は、第1スライダ66及び第2スライダ68の表側端面に比してエンジンバルブ10の流れ方向下流側に位置する。
A
ストッパ74の表側端面には、略半円柱体形状の第1堰止部材76及び第2堰止部材78が設けられる。これら第1堰止部材76及び第2堰止部材78は、ストッパ用ロッド62の延在方向に対して平行に、且つ第1固定測定子26及び第2固定測定子28の延在方向に対して略直交する方向に延在する。
A
ストッパ74において、第2支持部材25に臨む先端面には、固定着座部46に対向する位置に、可動着座部79が設けられる。ストッパ用ロッド62の最大ストロークは、可動着座部79が固定着座部46に当接する程度(図5参照)に設定されている。
In the
第1支持部材24と第2支持部材25には、柱状部38、52の各上端部に連結されるようにして、補強アーム部材80が橋架される。該補強アーム部材80を介して第1支持部材24と第2支持部材25が互いに支持されることにより、これら第1支持部材24及び第2支持部材25の剛性が確保される。このため、該第1支持部材24及び該第2支持部材25が撓むことが抑制されるので、エンジンバルブ10の軸径の測定精度を向上させることができる。
A reinforcing
補強アーム部材80の図4における上端面には、加熱手段としての第2ヒータ81が設けられている。後述するように、前記第1ヒータ22及び第2ヒータ81は、エンジンバルブ10の軸径が測定されている間、常時付勢される。
A
図示しない前記第3支持部材は、上記したように、押圧シリンダ34を支持するためのものである。この押圧シリンダ34は、互いに平行に延在する2本の押圧ロッド82、84と、これら押圧ロッド82、84の先端同士に橋架された位置決め板86とを有する。
The third support member (not shown) is for supporting the
押圧シリンダ34は、押圧ロッド82、84が、第1進退用ロッド60、ストッパ用ロッド62及び第2進退用ロッド64の前進・後退方向に対して傾斜する方向に前進・後退するように設けられる。好ましくは、押圧ロッド82、84の前進・後退方向は、第1進退用ロッド60、ストッパ用ロッド62及び第2進退用ロッド64の前進・後退方向に対して約45°傾斜するとともに、第1固定測定子26及び第2固定測定子28の延在方向に対して約45°傾斜する。
The
なお、図3及び図4では、第1進退用ロッド60、ストッパ用ロッド62、第2進退用ロッド64及び押圧ロッド82、84の全てが最大に後退した位置にある状態を示しているが、第1固定測定子26、第2固定測定子28、第1可動測定子30及び第2固定測定子28とエンジンバルブ10との位置関係の理解を容易にするべく、図3には、エンジンバルブ10を図示している。
3 and 4 show a state in which all of the first advance /
軸径測定装置20の近傍には、第4支持部材及び第5支持部材(いずれも図示せず)が設けられる。第4支持部材には、前記案内部材100を支持する第1支持シリンダ90が設けられ、一方、第5支持部材には、前記案内部材102を支持する第2支持シリンダ94が設けられる。なお、案内部材100、102は、図示しないシュータを構成し、機械加工ステーションから軸径測定装置20までエンジンバルブ10を案内する案内手段として機能する。
In the vicinity of the shaft
第1支持シリンダ90及び第2支持シリンダ94は、それぞれ、第1支持ロッド96、第2支持ロッド98を有する。案内部材100、102は、これら第1支持ロッド96、第2支持ロッド98の各先端に連結された状態で、互いに所定距離で離間している。従って、前記第1支持ロッド96と第2支持ロッド98を互いに離間させる方向の外力が作用して第1支持ロッド96、第2支持ロッド98の推力を上回ると、案内部材100、102の離間距離が大きくなる。
The
案内部材100、102は、図3のX1からX2に向かうにつれて、鉛直上方から下方に指向して傾斜するように設けられている。従って、エンジンバルブ10は、機械加工ステーションから軸径測定装置20に到達するまで、その自重によって、傾斜した案内部材100、102に沿って下降する。すなわち、X1はエンジンバルブ10の流れ方向上流側であり、X2は下流側である。
The
本実施の形態に係る軸径測定装置20は、基本的には以上のように構成されるものであり、次に、その作用効果につき、本実施の形態に係る軸径測定方法との関係で説明する。
The shaft
はじめに、SUH11M等からなるワークに対して所定の成形加工、焼入れ・焼戻し等の熱処理、矯正加工、焼鈍処理等が施され、さらに、機械加工ステーションにて種々の研磨加工が施されることでエンジンバルブ10が作製される。得られたエンジンバルブ10は、シュータを構成する案内部材100、102で湾曲部16の近傍が挟持された状態で、案内部材100、102に案内されながら軸径測定装置20に移送される。この移送の際には、傘部14を上方とし、且つ軸部12の長手方向が鉛直方向に沿って延在する姿勢(起立状態)が保たれる。
First, the workpiece made of SUH11M, etc. is subjected to a predetermined forming process, heat treatment such as quenching / tempering, straightening process, annealing process, etc., and various polishing processes are performed at the machining station. The
エンジンバルブ10が軸径測定装置20に到達する前、第1進退用ロッド60、ストッパ用ロッド62、第2進退用ロッド64、押圧ロッド82、84は全て、最大に後退した位置にある(図3及び図4参照)。また、第1ヒータ22及び第2ヒータ81が予め付勢されており、このため、軸径測定装置20や、その周囲の温度は、室温以上、好ましくは40℃程度で略一定となっている。
Before the
この状態から、図5に示すように、先ず、ストッパ用シリンダ56が付勢されてストッパ用ロッド62及びストッパ74が前進動作する。ストッパ用ロッド62が最大に前進すると、可動着座部79が固定着座部46に着座するとともに、第1堰止部材76及び第2堰止部材78がエンジンバルブ10の進路を遮る位置に到達する。
From this state, as shown in FIG. 5, first, the
この状態が形成された直後、図6に示すように、エンジンバルブ10が軸径測定装置20に到達する。上記したように、第1堰止部材76及び第2堰止部材78がエンジンバルブ10の進路を遮る位置にあるので、エンジンバルブ10は、これら第1堰止部材76及び第2堰止部材78に軸部12が当接することに伴って停止する。
Immediately after this state is formed, the
なお、第1堰止部材76及び第2堰止部材78が略半円柱形状であり、各々の側面は湾曲している。この湾曲した側面に対して略円柱形状である軸部12が当接するので、第1堰止部材76及び第2堰止部材78と軸部12との当接は、点接触である。
In addition, the
次に、押圧シリンダ34が付勢され、押圧ロッド82、84が、第1堰止部材76及び第2堰止部材78の延在方向、第1固定測定子26及び第2固定測定子28の延在方向のそれぞれに対し、好ましくは約45°傾斜する方向に沿って前進動作する。その結果、図7に示すように、前進した位置決め板86によってエンジンバルブ10の軸部12が押圧される。これにより、エンジンバルブ10が第1固定測定子26及び第2固定測定子28に若干変位し、これら第1固定測定子26及び第2固定測定子28に当接する。この当接も、点接触である。略半円柱形状の第1固定測定子26及び第2固定測定子28における湾曲した側面に対し、略円柱形状である軸部12が当接するからである。
Next, the
以上の動作が行われることにより、エンジンバルブ10の軸部12が、第1固定測定子26、第2固定測定子28、第1堰止部材76、第2堰止部材78及び位置決め板86で挟持される。この挟持に伴って、軸部12、ひいてはエンジンバルブ10が位置決め固定される。
As a result of the above operation, the
次に、第2進退用シリンダ58が付勢される。これにより第2進退用ロッド64及び第2スライダ68が一体的に前進動作することに伴い、第2可動測定子32が第2固定測定子28に接近する方向に変位する。第2可動測定子32が軸部12に当接することにより、図8に示すように、軸部12が第2固定測定子28と第2可動測定子32に挟まれる。なお、軸部12に対する第2可動測定子32の当接も、点接触である。略半円柱形状の第2可動測定子32における湾曲した側面が、略円柱形状である軸部12に対して当接するからである。
Next, the second advance /
この当接の際、湾曲部16の近傍が案内部材100、102に挟持された状態のままであると、場合によっては、案内部材100、102からエンジンバルブ10に作用する反力によって、エンジンバルブ10が鉛直上方に指向して若干変位する可能性がある。このような事態が発生した場合、軸部12の測定位置を一定とすることが容易でなくなる。
At the time of this contact, if the vicinity of the
そこで、本実施の形態では、軸部12が第2固定測定子28と第2可動測定子32に挟まれたとき、軸部12に対する挟持力によって、第1支持シリンダ90の第1支持ロッド96と第2支持シリンダ94の第2支持ロッド98を互いに離間させるようにしている。すなわち、第1支持ロッド96、第2支持ロッド98の推力は、前記挟持力に比して小さく設定されており、このため、第1支持ロッド96、第2支持ロッド98を互いに離間させる方向に作用する前記挟持力が軸部12に加わったときには、案内部材100、102が互いに離間する方向に変位する。これに伴って、湾曲部16に対する案内部材100、102の挟持が解かれ、結局、エンジンバルブ10が案内部材100、102から解放される。
Therefore, in the present embodiment, when the
従って、本実施の形態においては、案内部材100、102からエンジンバルブ10に反力が作用することが回避される。勿論、エンジンバルブ10が鉛直上方に指向して若干変位することもない。このため、エンジンバルブ10の軸径の測定が終了した後に新たなエンジンバルブ10の軸径を測定する場合であっても、軸部12の測定位置が相違することが回避される。換言すれば、測定位置を略一定とすることが可能となる。その結果、軸径が許容範囲内のエンジンバルブ10であるか否かを判別することが容易となる。
Therefore, in the present embodiment, reaction force acting on the
第2スライダ68が前進することに追従し、第2測定用ロッド72が前進する。第2可動測定子32が軸部12に当接することによって停止すると、第2測定用ロッド72も停止する。前進開始から停止に至るまでの第2測定用ロッド72のストローク量に関する情報は、信号線73bを介して図示しない前記情報処理回路に送られる。
Following the advancement of the
前記情報処理回路は、この情報に基づき、第2固定測定子28と第2可動測定子32との間の距離、すなわち、軸部12の軸径を求める。これにより、傘部14の近傍の軸径が測定される。
Based on this information, the information processing circuit obtains the distance between the second fixed
次に、第2進退用ロッド64が前進したままの状態で、図9に示すように、第1進退用シリンダ54が付勢される。これにより第1進退用ロッド60及び第1スライダ66が一体的に前進動作し、これに追従して第1可動測定子30が変位して第1固定測定子26に接近する。
Next, in the state where the second advance /
第1可動測定子30は、軸部12の下端部近傍に当接するまで前進する。すなわち、エンジンバルブ10は、傘部14の近傍が第2固定測定子28と第2可動測定子32に挟まれたまま、下端部近傍が第1固定測定子26と第1可動測定子30に挟まれる。軸部12の下端部近傍に対する第1可動測定子30の当接も、点接触である。略半円柱形状の第1可動測定子30における湾曲した側面が、略円柱形状である軸部12に対して当接するからである。
The first movable measuring
以上のように、第1堰止部材76、第2堰止部材78、第1固定測定子26、第2固定測定子28、第1可動測定子30及び第2可動測定子32はいずれも、軸部12に対して点接触で当接する。従って、軸部12に対して必要以上の押圧力が作用することが回避される。このため、軸部12に歪が生じたり、この歪が軸径の測定値に影響を及ぼしたりすることを回避することができる。結局、正確な軸径を求めることが可能となる。
As described above, the
第1可動測定子30が軸部12に当接することによって停止すると、第1測定用ロッド70も停止する。前進開始から停止に至るまでの第1測定用ロッド70のストローク量に関する情報は、信号線73aを介して図示しない前記情報処理回路に送られる。
When the first
前記情報処理回路は、この情報に基づき、第1固定測定子26と第1可動測定子30との間の距離、すなわち、軸部12の下端部近傍の軸径を求める。これにより、該下端部近傍の軸径が測定される。
Based on this information, the information processing circuit obtains the distance between the first fixed
以上のようにすることにより、エンジンバルブ10がシュータの作用下に搬送されたときの姿勢を保ったまま、軸部12における傘部14の近傍、及び下端部近傍の軸径を測定することができる。すなわち、本実施の形態においては、エンジンバルブ10の姿勢を変更する作業を行う必要がない。従って、エンジンバルブ10の軸径を、インライン測定によって求めることが可能となる。
As described above, the shaft diameters of the
また、エンジンバルブ10の姿勢を変更する作業を行う必要がないことから、軸径測定に要する時間が著しく短縮される。すなわち、軸径を効率よく求めることができる。
In addition, since it is not necessary to change the posture of the
軸径が測定される間、第1ヒータ22及び第2ヒータ81が継続して付勢されているため、軸径測定装置20や、その周囲の温度が、好ましくは約40℃程度で略一定に保たれる。従って、軸径測定装置20は、熱膨張を起こして体積が略一定となった状態で、エンジンバルブ10の軸径を測定する。
Since the
すなわち、本実施の形態においては、夏季の昼間と冬季の夜間等、気温差が大きい場合であっても、軸径測定装置20の熱膨張量を略一定とし、この状態で、エンジンバルブ10の軸径を測定することができる。このため、軸径を測定する際の気温に依存して軸径測定装置20の熱膨張量(体積)が相違することが回避されるので、季節や時間帯が異なっても、軸径を高精度に測定することができる。結局、軸径が許容範囲内であるか否かを略正確に判定することが可能となる。
That is, in the present embodiment, the thermal expansion amount of the shaft
軸径の測定が終了した後、図10に示すように、第1支持ロッド96及び第2支持ロッド98が互いに接近する方向に前進動作する。これに伴い、案内部材100、102が湾曲部16の近傍を挟持する。その後、第1測定用ロッド70、第2測定用ロッド72が互いに離間する方向に後退動作し、その結果、軸部12における傘部14の近傍、及び下端部近傍が解放される。
After the measurement of the shaft diameter is completed, as shown in FIG. 10, the
さらに、押圧ロッド82、84が後退動作してエンジンバルブ10が位置決め板86の拘束から解かれる。最後に、ストッパ用ロッド62が後退動作する。このため、軸部12がストッパ74から解放され、案内部材100、102に案内されながら該案内部材100、102の水平な終点に移動する。エンジンバルブ10は、その後、上記したようにマニピュレータ106の作用下に梱包作業ステーションST2に移送され、梱包される。
Further, the
以上のように、本実施の形態に係る軸径測定装置20によれば、機械加工ステーションから梱包作業ステーションST2にエンジンバルブ10を移送する最中に、該エンジンバルブ10の軸径を測定することが可能である。すなわち、軸径につきインライン測定を行うことができる。従って、工業的規模で連続生産されるエンジンバルブ10の軸径を順次測定する際に好適に用いることができる。
As described above, according to the shaft
本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。 The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
例えば、カバー104内(図2参照)を恒温に維持することが可能である等、温度を略一定とすることが容易であるような場合には、加熱手段を設ける必要は特にない。また、例えば、加熱手段を設けることなく温度センサを設置し、エンジンバルブ10の軸径測定時の周囲温度に基づいて軸径測定装置20の熱膨張量を求め、この熱膨張量に基づいて、軸径の測定値を補正するようにしてもよい。
For example, when it is easy to keep the temperature substantially constant, for example, it is possible to maintain the inside of the cover 104 (see FIG. 2) at a constant temperature, it is not particularly necessary to provide a heating means. Also, for example, a temperature sensor is installed without providing a heating means, the amount of thermal expansion of the shaft
勿論、第1固定測定子26と第1可動測定子30間の熱膨張量、及び第2固定測定子28と第2可動測定子32間の熱膨張量を実測し、各々の実測値に基づいて軸径の測定値を補正することも可能である。
Of course, the amount of thermal expansion between the first fixed measuring
さらに、案内部材100、102の傾斜が緩やかであるときや、案内部材100、102が水平に延在するとき等では、第1可動測定子30と第2可動測定子32を同時に軸部12に当接させるようにしてもよいし、上記した実施の形態とは逆に、第2可動測定子32に先んじて第1可動測定子30を軸部12の下端部近傍に当接させるようにしてもよい。
Further, when the
10…エンジンバルブ 12…軸部
14…傘部 20…軸径測定装置
22、81…ヒータ 26、28…固定測定子
30、32…可動測定子 34…押圧シリンダ
54、58…進退用シリンダ 56…ストッパ用シリンダ
60、64…進退用ロッド 62…ストッパ用ロッド
70、72…測定用ロッド 74…ストッパ
76、78…堰止部材 82、84…押圧ロッド
86…位置決め板 90、94…支持シリンダ
96、98…支持ロッド 100、102…案内部材
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記停止手段を前進動作させ、前記傘部を支持する案内手段を介して起立状態で案内されて前記固定測定子が配設された位置に到達した前記エンジンバルブを前記停止手段に接触させることで停止する工程と、
前記押圧手段を、前記停止手段及び前記固定測定子に対して傾斜する方向に沿って前進動作させ、前記エンジンバルブの前記軸部を、該押圧手段、前記固定測定子、及び前記停止手段で挟持することで位置決め固定する工程と、
前記可動測定子を前進動作させ、位置決め固定された前記軸部を前記固定測定子と前記可動測定子とに接触させることで軸径を求める工程と、
前記停止手段を後退動作させ、軸径を求めた前記エンジンバルブを解放して前記案内手段により再案内する工程と、
を有し、
前記軸部を前記固定測定子と前記可動測定子とに接触させる際、前記エンジンバルブを前記案内手段から解放することを特徴とするエンジンバルブの軸径測定方法。 An engine valve shaft diameter measuring method for measuring a diameter of the shaft portion in an engine valve having an umbrella portion and a shaft portion with a shaft diameter measuring device including a fixed measuring element, a movable measuring element, a stopping unit, and a pressing unit. ,
By causing the stop means to move forward, the engine valve that has been guided in an upright state via the guide means that supports the umbrella portion and has reached the position where the stationary measuring element is disposed is brought into contact with the stop means. A process of stopping;
The pressing means is moved forward along a direction inclined with respect to the stopping means and the fixed measuring element, and the shaft portion of the engine valve is sandwiched between the pressing means, the fixed measuring element, and the stopping means. A process of positioning and fixing,
A step of moving the movable probe forward to obtain a shaft diameter by bringing the fixed and fixed movable probe into contact with the fixed and fixed movable probe;
Retreating the stop means, releasing the engine valve whose shaft diameter has been determined, and re-guided by the guide means;
I have a,
An engine valve shaft diameter measuring method , wherein the engine valve is released from the guide means when the shaft portion is brought into contact with the fixed measuring element and the movable measuring element .
前進動作した際に、前記傘部を支持する案内手段を介して起立状態で案内された前記エンジンバルブに接触して該エンジンバルブを停止させる一方で、停止させた該エンジンバルブを、後退動作することで解放する停止手段と、
停止された前記エンジンバルブに接触する位置に設けられた固定測定子と、
前記停止手段及び前記固定測定子に対して傾斜する方向に沿って前進動作した際に、前記固定測定子及び前記停止手段とともに前記エンジンバルブの前記軸部に接触して前記エンジンバルブを位置決め固定する押圧手段と、
前進動作した際に、位置決め固定された前記軸部に接触する可動測定子と、
を備え、
前記エンジンバルブに対する前記案内手段の拘束力が、前記軸部が前記固定測定子と前記可動測定子とに接触した際に前記エンジンバルブが解放される大きさに設定されたことを特徴とするエンジンバルブの軸径測定装置。 An engine valve shaft diameter measuring device for measuring a diameter of the shaft portion in an engine valve having an umbrella portion and a shaft portion,
When the forward movement is performed, the engine valve is stopped while coming into contact with the engine valve guided in a standing state via the guide means for supporting the umbrella portion, while the stopped engine valve is moved backward. Stop means to release by ,
A fixed probe provided at a position in contact with the stopped engine valve;
When the forward movement is performed along a direction inclined with respect to the stop means and the fixed measuring element, the engine valve is positioned and fixed together with the shaft part of the engine valve together with the fixed measuring element and the stopping means. Pressing means;
A movable probe that contacts the shaft portion that is positioned and fixed when moving forward;
Equipped with a,
The engine is characterized in that the restraining force of the guide means with respect to the engine valve is set to a size such that the engine valve is released when the shaft portion contacts the fixed measuring element and the movable measuring element. Valve shaft diameter measuring device.
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