JP6978175B2

JP6978175B2 - 検査装置

Info

Publication number: JP6978175B2
Application number: JP2017245054A
Authority: JP
Inventors: 康司左武
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 2017-12-21
Filing date: 2017-12-21
Publication date: 2021-12-08
Anticipated expiration: 2037-12-21
Also published as: JP2019113339A

Description

本発明は、ワークの検査装置に関する。

車両の一部品であるバルブボディの製造工程では、バルブボディ成形後に、バルボディ内部に設けられた油路にバリや傷等がないかを確認するための検査工程が設けられる。

この検査工程では、作業者が油路内に撮像機構を挿入してバルブボディ内部を撮像することにより、その内部を視認して検査する方法が従来から採用されていた（例えば、特許文献１）。

特開平７−３３３１５９号公報

バルブボディ内に設けられる油路は、途中で通路が狭くなったり、湾曲したりする等、その経路が複雑であり、油路の奥部までスコープ等の撮像機構を挿入する動作は困難であった。このため、従来は、スコープによって撮影された映像を見ながら作業者が挿入方向を細かく変更し、スコープを油路の奥側まで挿入していた。しかし、この挿入動作には作業者の熟練度を要し、作業負担も大きかった。また、挿入動作時に撮像機構がバルブボディ内の壁部に接触し、撮像機構が破損してしまうという問題もあった。

このような事情から、本発明では、ワークの孔部に対する挿入部材の挿入動作を容易化することができるガイド冶具を備えた検査装置を提供することを課題とする。

上記の課題を解決するため、本発明は、ワークの孔部に挿入して、前記ワークを検査する挿入部材と、前記挿入部材の挿入動作をガイドするガイド冶具とを備え、前記挿入部材の挿入経路が異なる複数の孔部が設けられたワークを検査する検査装置であって、前記ガイド冶具は、前記孔部の挿入経路に対応した夫々の経路を有するガイド部を複数備え、前記ガイド部に沿って移動することにより、前記挿入部材を前記孔部への挿入方向へ移動させる被ガイド部をさらに備え、前記被ガイド部が前記ガイド部に沿って移動する複数の前記経路、および、当該ガイド部間の移動経路が連通することを特徴とする。

上記検査装置によれば、ガイド部によって挿入部材を所定の方向へガイドすることにより、各孔部の経路に対応した方向へ挿入部材を挿入することができる。従って、挿入部材をワークに接触させることなく、挿入部材を容易に孔部へ挿入することができる。

上記の検査装置として、ガイド部に沿って移動することにより、挿入部材を孔部への挿入方向へ移動させる被ガイド部をさらに備え、被ガイド部がガイド部に沿って移動する経路、および、ガイド部間の移動経路は、連通した単一の移動経路によって構成されたものとすることができる。これにより、被ガイド部を単一の移動経路上を移動させる動作だけで、挿入部材を複数の孔部へ自動的に挿入させ、各孔部の検査を行うことができる。

上記の検査装置として、ガイド冶具は、被ガイド部の移動経路上であって、一方のガイド部と他方のガイド部との間に設けられた壁部と、被ガイド部がガイド部に沿って移動する経路上に設けられ、壁部を被ガイド部の移動経路上から退避させる操作部とをさらに備え、壁部は、ガイド部とともに、被ガイド部を沿わせて所定の方向へ移動させることで、挿入部材を所定の方向へガイドし、被ガイド部をガイド部に沿って移動させる動作により、操作部を操作して壁部を被ガイド部の移動経路上から退避させることができる構成とすることができる。上記の壁部により、被ガイド部を一方のガイド部に沿って移動させるまでは、つまり、このガイド部に対応する孔部に挿入部材を挿入して、その検査を終了するまでは、被ガイド部が一方のガイド部から他方のガイド部の側へ移動できない構成とすることができる。従って、特定の孔部への挿入動作を忘れて次の孔部への挿入動作へ移行すること防止できる。またこの壁部が、挿入部材のガイド部分の機能も果たすことができる。

本発明によれば、ガイド部によって挿入部材を所定の方向へガイドすることにより、各孔部の経路に対応した方向へ挿入部材を挿入することができる。従って、挿入部材の孔部への挿入動作を容易化することができる。

バルブボディに撮像部材を挿入する様子を示す図である。油路内にスコープを挿入する様子を示す図である。本実施形態の検査装置を示す平面図である。油路内にスコープを挿入する様子を示す図である。ガイド機構を底面側から見た斜視図である。バルブボディを図３の矢印Ａ方向から見た正面図である。（ａ）図は図６のＢ１−Ｂ１線断面図で、（ｂ）図は図６のＢ２−Ｂ２線断面図である。台の回転およびスライド移動動作を示す図である。検査装置を示す平面図である。検査装置の側面図である。各連結部材および回転部材の構成を示す図である。回転部材を示す正面図である。

図１に示すように、ワークとしてのバルブボディ１は、その内部に複数の油路（孔部）１１を有する。バルブボディ１成型後の検査工程では、各油路１１に撮像機構を挿入して油路１１内を撮像し、バリや傷がないかを確認する。なお、図１では、バルブボディ１の油路の一部（撮像機構を挿入させて検査する部分のみ）を示している。

撮像部材（挿入部材）２は、スコープ（撮像機構）２１と、スコープ２１を保持する保持部２２からなる。スコープ２１を油路１１内に挿入することで、油路１１内を撮影し、検査することができる。

油路１１は、バルブボディ１内でわずかに縮径したり湾曲したりする等、その経路が複雑である。このため、図２に示すように、スコープ２１をバルブボディ１内に挿入する過程で、スコープ２１がバルブボディ１の内壁に接触してしまい、スコープ２１が破損してしまう場合がある。なお、図２では、油路１１を実際よりも誇張して湾曲させて記載している。

本実施形態のガイド冶具を用いることにより、以上のようなスコープ２１の油路１１内への挿入動作を容易にすることができる。以下、このガイド冶具、および、それを備えたバルブボディの検査装置について説明する。

図３に示すように、検査装置９は、撮像部材２と、ガイド冶具３とを有する。ガイド冶具３は、スライド部４と、ガイド機構５と、レール６とを主に備える。

検査装置９に対向してバルブボディ１が配置される。バルブボディ１は、複数の位置決めピン７１によって、台７の上方に位置決めされている。位置決めピン７１は、バルブボディ１の側面に当接し、その位置決めをするものと、バルブボディ１の下面側からバルブボディ１に挿入されることで、バルブボディ１を支持し、位置決めするものとが存在する。また、台７の左下隅には、レバー７２が設けられる。

台７と後述するガイド板５０は、その下部で共通の固定板によって固定される等、両者の位置関係が固定されている。これにより、ガイド板５０のバルブボディ１に対する位置が固定されている。

ガイド機構５は、ガイド板５０と、ガイド板５０に設けられた複数のガイド孔（ガイド部）５１と、壁部５２と、操作部５３とを有する。ガイド孔５１は、検査する油路１１の数だけ設けられ、本実施形態では7つ設けられる。各ガイド孔５１はその一方側でつながっており、各ガイド孔５１同士の間には壁部５２が設けられる。そして、各ガイド孔５１の他端側には操作部５３が設けられる。

スライド部４は、撮像部材２を保持して所定の方向にガイドする部分である。スライド部４は、取付板４１と、被ガイド部としての第一スライド部４２と、第二スライド部４３と、保持部４４とを有する。

取付板４１には、垂直方向（図の紙面奥から手前方向）に延在する直方体状の保持部４４が設けられる。保持部４４に撮像部材２を貫通させることで、撮像部材２をスライド部４に対して固定することができる。

第一スライド部４２は、取付板４１の下面に設けられた突起部である。図３の拡大図に示すように、第一スライド部４２は、ガイド孔５１内、および、各ガイド孔５１間を移動可能なように、ガイド孔５１に係合している。言い換えると、各ガイド孔５１、および各ガイド孔５１間の経路が、第一スライド部４２の移動可能な、連通した単一の移動経路である。第一スライド部４２がこの移動経路上を移動することにより、スライド部４およびスライド部４に保持される撮像部材２を、一体的にガイド板５０に対して移動させることができる。

また、第二スライド部４３は、レール６上を移動可能なように、レール６に係合している。第一スライド部４２が一方のガイド孔５１から他方のガイド孔５１へ移動する際には、第二スライド部４３がレール上を水平移動することにより、スライド部４および撮像部材２が、一体的に図の上下方向へスライド移動することができる。

各ガイド孔５１は、対応する油路１１の挿入経路に対応した経路で設けられる。例えば図４に示すように、油路１１の湾曲方向に沿って、ガイド孔５１も湾曲して設けられている。なお、油路１１およびガイド孔５１は、実際よりも誇張して湾曲させて記載している。また、各油路１１の挿入方向の深さに対応するように、各ガイド孔５１の長さがそれぞれ設けられている。

図４の油路１１およびガイド孔５１は一例であり、その他、油路１１が挿入方向の奥側に向かうに従って縮径する場合には、対応するガイド孔５１を同じく徐々に縮径させる、あるいは、ガイド孔５１の形状を、縮径した油路１１の経路に沿って設けることもできる。

第一スライド部４２は、ガイド孔５１を形成するガイド板５０の縁部にガイドされることで、ガイド孔５１の方向に沿って移動する。そして、第一スライド部４２をガイド孔５１に沿って移動させることにより、スライド部４に固定された撮像部材２、つまり、撮像部材２の先端に設けられたスコープ２１をガイド孔５１に沿った方向へ移動させることができる。これにより、スコープ２１を油路１１に沿って移動させることができ、バルブボディ１の内壁に接触させることなく、スコープ２１の挿入動作が可能になる。従って、作業者の技術を要することなく、挿入動作を適切に行うことができるため、スコープ２１の破損を防止し、作業者の負担を減らすことができる。このように、ガイド孔５１は、スコープ２１を所望の方向へガイドし、油路１１内へ挿入するためのガイド機能を有している。なお、スコープ２１の移動方向が、油路１１内への挿入方向になるように、バルブボディ１とガイド冶具３の位置関係、および、第一スライド部４２とガイド孔５１の位置や、撮像部材２の保持位置等が設定されていることはもちろんである。

また、図３に示すように、ガイド孔５１は、油路１１と同じ数だけ設けられ、各ガイド孔５１が、それぞれの油路１１に沿った形状で、各油路１１に対応した位置に設けられている。例えば、ガイド孔５１ｂは油路１１ｂに、ガイド孔５１ｃは油路１１ｃにそれぞれ対応した位置に設けられている。従って、第一スライド部４２をガイド孔５１ｂに沿って移動させることで、スコープ２１を油路１１bに挿入することができる。また、第一スライド部４２をガイド孔５１ｂからガイド孔５１ｃへ移動させることにより、スコープ２１を油路１１ｂから退避させ、油路１１ｃへ挿入することができる。また、各ガイド孔５１の長さは、各油路１１に対応して、油路１１の奥側まで撮像部材２を挿入できるだけの長さにそれぞれ設定されている。

各ガイド孔５１間の第一スライド部４２の移動経路上には壁部５２が設けられており、第一スライド部４２の、一方のガイド孔５１から他方のガイド孔５１への移動を妨げている。それぞれの壁部５２は、対応する操作部５３を図の左側へ押圧することによって、第一スライド部４２の移動経路上から退避させることができる。つまり、第一スライド部４２をガイド孔５１の奥側へ移動させる動作により、ガイド孔５１に設けられた操作部５３を左側へ押圧し、壁部５２を退避させることができる。

図５は、ガイド機構５をその底面側から見た斜視図である。
図５に示すように、壁部５２と操作部５３は、底面側で連続した一つの部材であり、壁部５２と操作部５３の部分が、ガイド孔５１の部分から上面側に露出し、その他の部分はガイド板５０に覆われている。

操作部５３を図の左側へ押圧することにより、壁部５２を同じ量だけ左側へ移動させることができる。これにより、図３に示すように、壁部５２を第一スライド部４２の移動経路上から退避させることができ、第一スライド部４２が、一方のガイド孔５１の側から他方のガイド孔５１へ移行することができるようになる。つまり、本実施形態の構成では、第一スライド部４２を各ガイド孔５１に順番に挿入していかないと、次のガイド孔５１へ移行できない構成となっており、特定のガイド孔５１への挿入を忘れて次のガイド孔５１へ移行してしまうことを防止できる。言い換えると、特定の油路１１の検査を忘れて次の油路１１の検査へ移行してしまうことを防止でき、全ての油路１１を確実に検査することができる。また、この壁部５２は、ガイド孔５１間の第一スライド部４２の移動を妨げる壁部分として機能するとともに、ガイド孔５１を形成するガイド板５０の縁部と連続して、第一スライド部４２のガイド部分を形成している。

以上のように、第一スライド部４２を、ガイド孔５１ａ、５１ｂ、５１ｃと順番に挿入していくことで、対応する油路１１ａ、１１ｂ、１１ｃにスコープ２１を挿入させ、各油路の検査を行うことができる。これにより、４つ目の油路１１ｄまでの検査を完了することができる。つまり、バルブボディ１の一方側の面１ａから延在する４つの油路１１ａ〜１１ｄの検査を完了することができる。

そして、バルブボディ１には、他方側の面１ｂから延在する油路１１ｅ〜１１ｇが設けられる。このように、バルブボディ１の複数の面から油路１１が延在する場合には、検査の途中でバルブボディ１を移動させて、バルブボディ１のガイド冶具３に対向する面を変更する必要がある。以下、バルブボディ１を回転させることにより、ガイド冶具３に対向する面を一方側の面１ａから他方側の面１ｂに変更する方法について説明する。

図６は、台７に載置されたバルブボディ１について、図３の矢印Ａ方向から見た図である。
図６に示すように、バルブボディ１は、位置決めピン７１の一部によってその下面側から支持され、台７の上空に配置されている。台７の中央には、孔７３が設けられる。ピニオン７４から延在する複数の支持ピン７４ａが、孔７３を貫通して設けられる。

図７（ａ）は、図６のＢ１−Ｂ１線断面図、図７（ｂ）は図６のＢ２−Ｂ２線断面図である。
図７（ａ）に示すように、孔７３は円形状をしている。各支持ピン７４ａは、孔７３の縁部に当接して設けられており、支持ピン７４ａが台７を支持している。また、図７（ｂ）に示すように、支持ピン７４ａの下部に設けられたピニオン７４の歯部は、ラック７５と噛み合っている。ピニオン７４は、ラック７５上を移動することにより、回転しながら図の上下方向に移動可能である。

ピニオン７４が、ラック７５に噛み合った状態で、回転しながら図の上方向に移動することにより、図８に示すように、支持ピン７４ａによって支持される台７が、回転しながら図の上方向へ移動する。この台７の回転動作は、レバー７２を把持して時計回りに回転させることにより行われる。

ラック７５の両端には当接部７６ａ、７６ｂが設けられる。ピニオン７４の下部に設けられた図示しない当接部が、当接部７６ａあるいは当接部７６ｂに当接することにより、ピニオン７４がラック７５の両端側で位置決めされる。本実施形態では、当接部７６ａ、７６ｂの側に磁石を設け、磁力によってピニオン７４と、当接部７６ａあるいは当接部７６ｂとを位置決めしている。

ピニオン７４の当接部を、当接部７６ａに当接した位置で位置決めすることで、図８に示すように、台７は、一方側の面７ａを図８の右側に向けた位置に配置することができる。つまり、台７を、一方側の面７ａをガイド冶具３の側に向けた図３の位置に配置することができ、油路１１ａ〜１１ｄを検査可能な状態になる。一方、図７（ｂ）に示すように、ピニオン７４を回転させて当接部７６ｂの側に移動させ、ピニオン７４の当接部が当接部７６ｂに当接した位置で位置決めすることで、図８に示すように、台７が、他方側の面７ｂを図８の右側に向けた位置に配置することができる。つまり、台７を、他方側の面７ｂをガイド冶具３の側に向けた図９の位置に配置することができ、油路１
油路１１ｅ〜１１ｇを検査可能な状態になる。

このように、ピニオン７４をラック７５上で移動させることにより、台７を回転およびスライド移動させ、バルブボディ１を、それぞれの油路を検査可能な位置に配置することができる。

ところで、本実施形態では、バルブボディ１に設けられた各油路１１の高さがわずかに異なっている。具体的には、図３に示すように、油路１１ａが最も高さが高く、油路１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ、１１ｅ、１１ｆ、１１ｇと向かうにしたがって、その高さが低くなる。従って、スコープ２１を各油路１１に挿入するために、スコープ２１を徐々に下降させ、その高さ合わせをすることが必要である。

そこで、図１０に示すように、レール６は、一方側から他方側へ向けてわずかに傾斜して設けられている。つまり、レール６に沿って第二スライド部４３が図の左側から右側へ移動することにより、撮像部材２を保持するスライド部４が徐々に下降する。これにより、ガイド板５０の他方側へ進むほど（つまり、後の油路１１の検査段階へ進むほど）、撮像部材２、を下降させることができる。言い換えると、スコープ２１を各油路１１の高さに合わせて下降させることができる。なお、第一スライド部４２は、ガイド板５０に対して多少の上下移動が可能なように係合しており、スライド部４の下降に合わせて、ガイド板５０に保持された状態で下降することができる。なお、本実施形態では、一方側から他方側に向けて油路１１の高さが徐々に低くなる場合を示したが、油路１１の高さが途中で高くなったり低くなったりする場合でもよく、その高さの変化に合わせて、レール６の高さを変更すればよい。

図１１に示すように、全ての油路１１の検査を終了した後に、次のバルブボディ１の検査のために、第一スライド部４２をガイド孔５１ｇの側からガイド孔５１ａの側へ再び移動させる。

ところで、全ての油路１１の検査を終えた状態では、各ガイド孔５１間に設けられた壁部５２は、第一スライド部４２の移動経路上から退避した状態にある。しかし、次のバルブボディ１の検査を開始する段階では、壁部５２を再びガイド孔５１間に配置し、壁部５２がガイド部分および壁部分として機能することが求められる。そこで、本実施形態では、第一スライド部４２を、最後のガイド孔５１ｇの側から最初のガイド孔５１ａの側へ移動させる動作により、それぞれの壁部５２を再び各ガイド孔５１間に復帰させる構成としている。この全ての壁部５２を元の位置に復帰させる動作について、図５、図１１、および、図１２を用いて説明する。

図１１は、ガイド板５０の下面側に設けられた、壁部５２を移動させるための機構について説明する図である。
図１１に示すように、ガイド孔５１ａの一方側で、第一スライド部４２の移動経路上には、第一連結部材５５が設けられる。第一連結部材５５は、その一端に設けられた支点５５ａを中心に回転可能に設けられており、他端側が第二連結部材５６に連結されている。第二連結部材５６は、第一連結部材５５と連結される側と反対側の端部が、回転部材５７に連結されている。図１２に示すように、回転部材５７は、回転軸５７ａを中心に回転可能に設けられる。

図１１に示すように、回転軸５７ａは、ガイド孔５１ａの側からガイド孔５１ｇの側にわたって設けられており、その途中に複数の回転部材５７が回転可能に支持されている。

図５に示すように、回転部材５７は、第一押圧部５７ｂと第二押圧部５７ｃとを有する。第一押圧部５７ｂおよび第二押圧部５７ｃは、それぞれ異なる被押圧部５８に当接している。被押圧部５８は、それぞれのガイド孔５１に対応して一つずつ設けられておいる。そして、全ての被押圧部５８が、複数設けられた回転部材５７のうちのいずれかの第一押圧部５７ｂあるいは第二押圧部５７ｃに当接しており、いずれかの押圧部によって押圧可能な状態になっている。

図１１に示すように、第一スライド部４２がガイド孔５１ａの側へ戻ってくる動作により、第一スライド部４２が第一連結部材５５を図の下方へ押圧する。これにより、第一連結部材５５は、支点５５ａを中心に反時計回りに回転し、第二連結部材５６が図の右側へ引っ張られる。これにより、図１２に示すように、回転部材５７が回転軸５７ａを中心にして時計回りの方向へ回転する。

図５に示すように、回転部材５７が時計回りに回転することにより、第一押圧部５７ｂおよび第二押圧部５７ｃが被押圧部５８を図の右方向へ押圧する。これにより、各被押圧部５８に対応した壁部５２および操作部５３が図の右方向へ移動し、壁部５２は元の位置に復帰する。全ての回転部材５７は、回転軸５７ａを介して連結されており、上記の第二連結部材５６による引張力により、全ての回転部材５７が同時に時計回りに回転することになる。すなわち、全ての被押圧部５８が押圧されることになり、全ての壁部５２が元の位置に復帰することになる。

このように、第一スライド部４２を元の位置に復帰させる動作により、全ての壁部５２を自動的に元の位置に復帰させ、各ガイド孔５１を壁部５２によって隔離した状態に戻すことができる。

なお、第一連結部材５５（図１１参照）は、バネ等の付勢部材によって、支点５５ａを中心に時計回りに回転する方向へ付勢されている。従って、全ての壁部５２を元の位置に復帰させた後、第一スライド部４２から第一連結部材５５への押圧が解除されると、再び図１１の実線部の位置に復帰する。この動作に伴って、各回転部材５７は図１２の反時計回りの方向へ回転し、同じく元の位置に復帰する。これにより、図１１に示すように、次のバルブボディ１の検査を終了し、第一スライド部４２が再びガイド孔５１ａの側に戻ってきた際に、第一スライド部４２が再び第一連結部材５５を押圧し、全ての壁部５２を元の位置に復帰させることが可能になる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。

以上の実施形態では、検査する全ての油路１１ａ〜１１ｇに対応するガイド孔５１ａ〜５１ｇをそれぞれ設けるものとしたが、その一部であってもよい。また、第一スライド部４２の移動経路は、全てのガイド孔５１ａ〜５１ｇおよび各ガイド孔間がすべて連通した単一の移動経路によって構成されるが、例えば、油路１１が設けられるバルブボディ１の面１ａ、１ｂ毎に、不連続の二つの移動経路を有する等、複数の移動経路を備えた構成であってもよい。

１バルブボディ（ワーク）
１１油路（孔部）
９検査装置
２撮像部材（挿入部材）
２１スコープ（撮像機構）
２２保持部
３ガイド冶具
４スライド部
４１取付板
４２第一スライド部（被ガイド部）
４３第二スライド部
４４保持部
５ガイド機構
５１ガイド孔（ガイド部）
５２壁部
５３操作部
６レール

Claims

ワークの孔部に挿入して、前記ワークを検査する挿入部材と、
前記挿入部材の挿入動作をガイドするガイド冶具とを備え、
前記挿入部材の挿入経路が異なる複数の孔部が設けられたワークを検査する検査装置であって、
前記ガイド冶具は、前記孔部の挿入経路に対応した夫々の経路を有するガイド部を複数備え、
前記ガイド部に沿って移動することにより、前記挿入部材を前記孔部への挿入方向へ移動させる被ガイド部をさらに備え、
前記被ガイド部が前記ガイド部に沿って移動する複数の前記経路、および、当該ガイド部間の移動経路が連通することを特徴とする検査装置。
前記被ガイド部が前記ガイド部に沿って移動する全ての経路、および、全ての前記ガイド部間の移動経路は、連通した単一の移動経路によって構成される請求項１記載の検査装置。