JPH06330810A - シリンダヘッドチャンバ容積修正方法 - Google Patents
シリンダヘッドチャンバ容積修正方法Info
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- JPH06330810A JPH06330810A JP12290493A JP12290493A JPH06330810A JP H06330810 A JPH06330810 A JP H06330810A JP 12290493 A JP12290493 A JP 12290493A JP 12290493 A JP12290493 A JP 12290493A JP H06330810 A JPH06330810 A JP H06330810A
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- Japan
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- chamber
- volume
- cylinder head
- cutting
- cross
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明はシリンダブロックチャンバ容積修正
方法に関し、切削加工後のチャンバ容積を正確に知るこ
とができ再測定の必要がなく、シリンダヘッドの型欠陥
を判定することが可能なことを目的とする。 【構成】 チャンバ部に投射されたスリット光像を撮像
して得たチャンバ部の断面形状データからチャンバ部の
容積を算出し、シリンダヘッドのチャンバ面の切削量に
対するチャンバ部の容積の変化特性を算出し、変化特性
からチャンバ部の容積を目標容積とするための切削量を
算出する。
方法に関し、切削加工後のチャンバ容積を正確に知るこ
とができ再測定の必要がなく、シリンダヘッドの型欠陥
を判定することが可能なことを目的とする。 【構成】 チャンバ部に投射されたスリット光像を撮像
して得たチャンバ部の断面形状データからチャンバ部の
容積を算出し、シリンダヘッドのチャンバ面の切削量に
対するチャンバ部の容積の変化特性を算出し、変化特性
からチャンバ部の容積を目標容積とするための切削量を
算出する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はシリンダヘッドのチャン
バ部の容積を修正するシリンダヘッドチャンバ容積修正
方法に関する。
バ部の容積を修正するシリンダヘッドチャンバ容積修正
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般にシリンダヘッドは型を用いて製造
され、この型の経時変化によってシリンダヘッドのヘッ
ド高さやバルブシート面の高さ等にバラツキが生じ、チ
ャンバ容積がバラツクため、エンジン性能が低下する。
これを防止するためチャンバ容積を測定して、適正値に
対して誤差があれば、これを補正する必要がある。
され、この型の経時変化によってシリンダヘッドのヘッ
ド高さやバルブシート面の高さ等にバラツキが生じ、チ
ャンバ容積がバラツクため、エンジン性能が低下する。
これを防止するためチャンバ容積を測定して、適正値に
対して誤差があれば、これを補正する必要がある。
【０００３】特開平１−２１０２２４号には、シリンダ
ヘッドのチャンバ部を密閉してエアを供給し、チャンバ
部とマスタータンクとの差圧からチャンバ部の容積を測
定し、このチャンバ部容積と基準容積との差である削減
量ΔＶを算出し、削減量ΔＶをチャンバ部の平均横断面
積Ｓで除算して得た切削量だけチャンバ面を切削調整す
ることが記載されている。
ヘッドのチャンバ部を密閉してエアを供給し、チャンバ
部とマスタータンクとの差圧からチャンバ部の容積を測
定し、このチャンバ部容積と基準容積との差である削減
量ΔＶを算出し、削減量ΔＶをチャンバ部の平均横断面
積Ｓで除算して得た切削量だけチャンバ面を切削調整す
ることが記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来方法では、単純に
削減量ΔＶを平均横断面積で除算して切削量を求めてい
るが、実際にはチャンバ部の横断面積が切削量に応じて
変化するため、切削調整後のチャンバ容積を正確に知る
ことができない。
削減量ΔＶを平均横断面積で除算して切削量を求めてい
るが、実際にはチャンバ部の横断面積が切削量に応じて
変化するため、切削調整後のチャンバ容積を正確に知る
ことができない。
【０００５】このため、切削調整後に再びチャンバ容積
を測定してチャンバ容積が許容最大容積Ｖmax と許容最
小容積Ｖmin との範囲内にあるかどうかを判別する必要
があり、工程が多いという問題があった。
を測定してチャンバ容積が許容最大容積Ｖmax と許容最
小容積Ｖmin との範囲内にあるかどうかを判別する必要
があり、工程が多いという問題があった。
【０００６】また、従来方法ではチャンバ容積は測定で
きても、チャンバ部の横断面形状が分からないため、シ
リンダヘッドを鋳造するときの鋳物型の劣化、変形等に
よる欠陥を知ることができないという問題があった。
きても、チャンバ部の横断面形状が分からないため、シ
リンダヘッドを鋳造するときの鋳物型の劣化、変形等に
よる欠陥を知ることができないという問題があった。
【０００７】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
光切断法によりチャンバ部の横断面形状を測定し、この
横断面形状を用いて切削量とチャンバ部容積との関係と
を求め、またこの横断面形状をチャンバ成形用の横断面
形状との相似性を求めることにより、切削加工後のチャ
ンバ容積を正確に知ることができ再測定の必要がなく、
シリンダヘッドの型欠陥を判定することが可能なシリン
ダヘッドチャンバ容積修正方法を提供することを目的と
する。
光切断法によりチャンバ部の横断面形状を測定し、この
横断面形状を用いて切削量とチャンバ部容積との関係と
を求め、またこの横断面形状をチャンバ成形用の横断面
形状との相似性を求めることにより、切削加工後のチャ
ンバ容積を正確に知ることができ再測定の必要がなく、
シリンダヘッドの型欠陥を判定することが可能なシリン
ダヘッドチャンバ容積修正方法を提供することを目的と
する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のシリンダヘッド
チャンバ容積修正方法は、シリンダヘッドのチャンバ部
に直線状のスリット光を投射して前記スリット光の長手
方向と垂直方向に所定距離だけ離間した位置から前記チ
ャンバ部に投射されたスリット光像を撮像して得たチャ
ンバ部の断面形状データから断面積を算出し、前記スリ
ット光をその長手方向と垂直方向に順次走査し、各走査
時の断面積を累積してチャンバ部の容積を算出し、前記
シリンダヘッドのチャンバ面の切削量に対するチャンバ
部の容積の変化特性を算出し、前記変化特性からチャン
バ部の容積を目標容積とするための切削量を算出し、前
記シリンダブロックのチャンバ面を前記目標容積とする
ための切削量だけ切削加工する。
チャンバ容積修正方法は、シリンダヘッドのチャンバ部
に直線状のスリット光を投射して前記スリット光の長手
方向と垂直方向に所定距離だけ離間した位置から前記チ
ャンバ部に投射されたスリット光像を撮像して得たチャ
ンバ部の断面形状データから断面積を算出し、前記スリ
ット光をその長手方向と垂直方向に順次走査し、各走査
時の断面積を累積してチャンバ部の容積を算出し、前記
シリンダヘッドのチャンバ面の切削量に対するチャンバ
部の容積の変化特性を算出し、前記変化特性からチャン
バ部の容積を目標容積とするための切削量を算出し、前
記シリンダブロックのチャンバ面を前記目標容積とする
ための切削量だけ切削加工する。
【０００９】また、各走査時に得られたチャンバ部の形
状データと予め設定されているチャンバ成形用型の形状
データとの相似性を算出し、前記相似性が所定範囲外で
あるとき前記チャンバ成形用型の欠陥と判定する。
状データと予め設定されているチャンバ成形用型の形状
データとの相似性を算出し、前記相似性が所定範囲外で
あるとき前記チャンバ成形用型の欠陥と判定する。
【００１０】
【作用】本発明においては、光切断法によりチャンバ部
の断面形状を測定し、この断面形状から容積を求めるた
め、切削量に応じた容積変化、つまり切削加工後のチャ
ンバ容積を正確に知ることができる。
の断面形状を測定し、この断面形状から容積を求めるた
め、切削量に応じた容積変化、つまり切削加工後のチャ
ンバ容積を正確に知ることができる。
【００１１】また、測定した断面形状と予め設定されて
いるチャンバ成形用の断面形状との相似性を求めること
により、この相似性から型欠陥を判別できる。
いるチャンバ成形用の断面形状との相似性を求めること
により、この相似性から型欠陥を判別できる。
【００１２】
【実施例】図２は本発明方法に適用されるチャンバ容積
測定装置の構造図を示す。同図中、ワーク位置決め治具
１０上にはシリンダヘッド１１がチャンバ部１１ａ，１
１ｂ，１１ｃが設けられたチャンバ面１１ｅを上に向け
て載置される。ＸＹステージ１２は基台１４に対して矢
印Ｙ方向に移動自在のＹステージ１２ａと、Ｙステージ
１２ａに対して矢印Ｘ方向に移動自在のＸステージ１２
ｂとより構成されている。このＸステージ１２ｂには治
具１５が固定され、治具１５の先端部には光学センサ２
０が固定されている。
測定装置の構造図を示す。同図中、ワーク位置決め治具
１０上にはシリンダヘッド１１がチャンバ部１１ａ，１
１ｂ，１１ｃが設けられたチャンバ面１１ｅを上に向け
て載置される。ＸＹステージ１２は基台１４に対して矢
印Ｙ方向に移動自在のＹステージ１２ａと、Ｙステージ
１２ａに対して矢印Ｘ方向に移動自在のＸステージ１２
ｂとより構成されている。このＸステージ１２ｂには治
具１５が固定され、治具１５の先端部には光学センサ２
０が固定されている。
【００１３】光学センサ２０は図３（Ａ）に示す如く、
被測定物２１に直線状のスリット光を投射するスリット
光源２０ａと、このスリット光の長手方向と垂直方向に
スリット光源２０ａより所定距離だけ離間して設けられ
たビデオカメラ２０ｂとよりなる。ビデオカメラ２０ｂ
は被測定物２１に投射されたスリット光像を撮像する。
この被測定物２１表面に凹凸があると、図３（Ｂ）に示
す如くスリット光像２２は折曲した像となり、被測定物
２１の縦断面形状（以下、本実施例では縦断面形状を単
に「断面」という）を検出することができる。所謂、光
切断法である。なお、スリット光源２０ａはビーム光を
ポリゴンミラー等により高速に走査させることによっ
て、結果的にスリット状の光を投光するようにしても良
い。
被測定物２１に直線状のスリット光を投射するスリット
光源２０ａと、このスリット光の長手方向と垂直方向に
スリット光源２０ａより所定距離だけ離間して設けられ
たビデオカメラ２０ｂとよりなる。ビデオカメラ２０ｂ
は被測定物２１に投射されたスリット光像を撮像する。
この被測定物２１表面に凹凸があると、図３（Ｂ）に示
す如くスリット光像２２は折曲した像となり、被測定物
２１の縦断面形状（以下、本実施例では縦断面形状を単
に「断面」という）を検出することができる。所謂、光
切断法である。なお、スリット光源２０ａはビーム光を
ポリゴンミラー等により高速に走査させることによっ
て、結果的にスリット状の光を投光するようにしても良
い。
【００１４】ここで、チャンバ部１１ａ〜１１ｃは図４
（Ａ）に示す如く、内部にバルブ穴１１ｆ及び点火プラ
グ穴１１ｇ等が設けられているため、大きな凹凸があ
る。このため、光学センサ２０のスリット光源２０ａに
対して所定の見込み角でスリット光像を撮像するビデオ
カメラ２０ｂでは死角が生じる。このため、光学センサ
２０は図４（Ｂ）に示す如く、スリット光源２０ａとビ
デオカメラ２０ｂとの見込み角θを略４０°とし、死角
を生じにくくするために光学センサ２０を被測定物２１
に対して傾けている。
（Ａ）に示す如く、内部にバルブ穴１１ｆ及び点火プラ
グ穴１１ｇ等が設けられているため、大きな凹凸があ
る。このため、光学センサ２０のスリット光源２０ａに
対して所定の見込み角でスリット光像を撮像するビデオ
カメラ２０ｂでは死角が生じる。このため、光学センサ
２０は図４（Ｂ）に示す如く、スリット光源２０ａとビ
デオカメラ２０ｂとの見込み角θを略４０°とし、死角
を生じにくくするために光学センサ２０を被測定物２１
に対して傾けている。
【００１５】図２において、光学センサ２０よりのスリ
ット光をシリンダヘッド１１の各チャンバ部１１ａ〜１
１ｃ夫々の全幅に投射し、スリット光をその長手方向と
垂直方向に走査して測定を行なうが、その際には図５
（Ａ）に矢印で示す如く、シリンダヘッド１１の長手方
向と垂直方向にチャンバ部１１ａ〜１１ｃを走査する方
法と、図５（Ｂ）に矢印で示す如く、シリンダヘッド１
１の長手方向に走査する方法とがある。このいずれの走
査方法のうち、光学センサ２０での死角領域が小さくな
る方法を選択する。
ット光をシリンダヘッド１１の各チャンバ部１１ａ〜１
１ｃ夫々の全幅に投射し、スリット光をその長手方向と
垂直方向に走査して測定を行なうが、その際には図５
（Ａ）に矢印で示す如く、シリンダヘッド１１の長手方
向と垂直方向にチャンバ部１１ａ〜１１ｃを走査する方
法と、図５（Ｂ）に矢印で示す如く、シリンダヘッド１
１の長手方向に走査する方法とがある。このいずれの走
査方法のうち、光学センサ２０での死角領域が小さくな
る方法を選択する。
【００１６】上記の走査は図２に示すコンピュータ３０
でＸＹステージ１２を駆動して行なわれ、光学センサ２
０のビデオカメラ２０ｂで撮像された画像はコンピュー
タ３０に供給される。
でＸＹステージ１２を駆動して行なわれ、光学センサ２
０のビデオカメラ２０ｂで撮像された画像はコンピュー
タ３０に供給される。
【００１７】図６はコンピュータ３０が実行する容積計
測処理のフローチャートを示す。同図中、ステップＳ１
で初期設定を行なった後、ステップＳ２で光学センサ２
０を位置決めする。次のステップＳ４でスリット光源２
０ａよりスリット光を投射し、ステップＳ６でビデオカ
メラ２０ｂでシリンダヘッド１１に投射されたスリット
光像を撮像して断面形状を検出する。このステップＳ６
で図７（Ａ）に示す断面形状が得られたものとして以下
の説明を行なう。図７（Ａ）で直線部３１ａ，３１ｂは
シリンダヘッド１１の上面であり、不連続部３２，３３
夫々はバルブ穴である。
測処理のフローチャートを示す。同図中、ステップＳ１
で初期設定を行なった後、ステップＳ２で光学センサ２
０を位置決めする。次のステップＳ４でスリット光源２
０ａよりスリット光を投射し、ステップＳ６でビデオカ
メラ２０ｂでシリンダヘッド１１に投射されたスリット
光像を撮像して断面形状を検出する。このステップＳ６
で図７（Ａ）に示す断面形状が得られたものとして以下
の説明を行なう。図７（Ａ）で直線部３１ａ，３１ｂは
シリンダヘッド１１の上面であり、不連続部３２，３３
夫々はバルブ穴である。
【００１８】ステップＳ８では直線部３１ａ，３１ｂ間
を直線補間して図７（Ｂ）に示す如く、ふたに相当する
直線３４を算出する。次にステップＳ１０で、バルブ穴
３２，３３近傍の断面形状のうち、図７（Ｂ）に破線で
示すバルブ３５，３６が接触する接触点候補領域（図７
（Ｃ）の３７〜４０）を検出する。ここでは図８に破線
で示すバルブ穴近傍の加工寸法値を参照し、この加工寸
法値上の接触点近傍を候補領域とし、候補領域内で図８
中黒丸で示す断面形状の画素データを上記加工寸法値と
重ねる。
を直線補間して図７（Ｂ）に示す如く、ふたに相当する
直線３４を算出する。次にステップＳ１０で、バルブ穴
３２，３３近傍の断面形状のうち、図７（Ｂ）に破線で
示すバルブ３５，３６が接触する接触点候補領域（図７
（Ｃ）の３７〜４０）を検出する。ここでは図８に破線
で示すバルブ穴近傍の加工寸法値を参照し、この加工寸
法値上の接触点近傍を候補領域とし、候補領域内で図８
中黒丸で示す断面形状の画素データを上記加工寸法値と
重ねる。
【００１９】ステップＳ１２では候補領域内の断面形状
の画素データのうち、加工寸法値上の接触点４１に最も
近い距離にある画素データを実際の接触点４２として選
択する。これによって図７（Ｄ）に示すバルブ穴３２，
３３夫々の接触点４４ａ，４４ｂ，４５ａ，４５ｂ夫々
を検出する。
の画素データのうち、加工寸法値上の接触点４１に最も
近い距離にある画素データを実際の接触点４２として選
択する。これによって図７（Ｄ）に示すバルブ穴３２，
３３夫々の接触点４４ａ，４４ｂ，４５ａ，４５ｂ夫々
を検出する。
【００２０】この後ステップＳ１４で、バルブ穴３２，
３３夫々について、接触点４４ａ，４４ｂ間、４５ａ，
４５ｂ間を直線補間して底に相当する図７（Ｅ）に示す
直線４６，４７を算出する。
３３夫々について、接触点４４ａ，４４ｂ間、４５ａ，
４５ｂ間を直線補間して底に相当する図７（Ｅ）に示す
直線４６，４７を算出する。
【００２１】次に、ステップＳ１６では、断面形状と、
ふた及び底の直線３４，４６，４７で囲まれる面積を積
分により算出する。ここでは、図９に示す如く、底の直
線４６，４７を含む断面形状の画素データの各点から、
ふたとなる直線３４に垂線を引き、チャンバ部断面を短
冊状に分ける。そして垂直の長さＺｉと、隣接する垂線
の間隔Ｗｉとの積により各短冊の面積Ｓｉを求め、全て
の短冊の面積を加算して断面積ΣＳｉを求める。この
後、ステップＳ１８でＸＹステージ１２を駆動して走査
のため測定位置を移動し、ステップＳ２０で上記断面積
ΣＳｉを加算してそれまで走査した部分の容積を算出す
る。
ふた及び底の直線３４，４６，４７で囲まれる面積を積
分により算出する。ここでは、図９に示す如く、底の直
線４６，４７を含む断面形状の画素データの各点から、
ふたとなる直線３４に垂線を引き、チャンバ部断面を短
冊状に分ける。そして垂直の長さＺｉと、隣接する垂線
の間隔Ｗｉとの積により各短冊の面積Ｓｉを求め、全て
の短冊の面積を加算して断面積ΣＳｉを求める。この
後、ステップＳ１８でＸＹステージ１２を駆動して走査
のため測定位置を移動し、ステップＳ２０で上記断面積
ΣＳｉを加算してそれまで走査した部分の容積を算出す
る。
【００２２】この後、ステップＳ２２でチャンバ部の走
査が終了したか否かを判別し、終了していない場合はス
テップＳ２に進んでステップＳ２〜Ｓ１８を繰り返す。
終了した場合はチャンバ部を容積を出力し、１チャンバ
分の容積算出処理を終了する。なお、図３〜図５に示す
ように、測定時の死角領域を低減させるために、光学セ
ンサ２０の見込み角、被測定物に対する傾き、および走
査方法を選定しても、発生する死角領域に対しては、予
め、その部分の容積を求めておいて、後から加算しても
よい。
査が終了したか否かを判別し、終了していない場合はス
テップＳ２に進んでステップＳ２〜Ｓ１８を繰り返す。
終了した場合はチャンバ部を容積を出力し、１チャンバ
分の容積算出処理を終了する。なお、図３〜図５に示す
ように、測定時の死角領域を低減させるために、光学セ
ンサ２０の見込み角、被測定物に対する傾き、および走
査方法を選定しても、発生する死角領域に対しては、予
め、その部分の容積を求めておいて、後から加算しても
よい。
【００２３】図１は本発明方法の一実施例のブロック図
を示す。同図中、荒削り加工装置５１は制御装置５４か
らの指示に基づき図４（Ａ）に示すシリンダヘッド１１
のチャンバ部１１ａ〜１１ｃが設けられたチャンバ面１
１ｅの荒削り加工を行なう。ここで荒削り加工されたシ
リンダヘッド１１は図１に示す構成のチャンバ容積測定
装置５２で前述の如くチャンバ部１１ａ〜１１ｃ夫々の
容積を測定された後、仕上げ加工装置５３に移送され
る。チャンバ容積測定装置５２で測定されたチャンバ部
１１ａ〜１１ｃ夫々についての全走査の断面形状の画素
データ及び容積データは加工制御装置５４に供給され
る。
を示す。同図中、荒削り加工装置５１は制御装置５４か
らの指示に基づき図４（Ａ）に示すシリンダヘッド１１
のチャンバ部１１ａ〜１１ｃが設けられたチャンバ面１
１ｅの荒削り加工を行なう。ここで荒削り加工されたシ
リンダヘッド１１は図１に示す構成のチャンバ容積測定
装置５２で前述の如くチャンバ部１１ａ〜１１ｃ夫々の
容積を測定された後、仕上げ加工装置５３に移送され
る。チャンバ容積測定装置５２で測定されたチャンバ部
１１ａ〜１１ｃ夫々についての全走査の断面形状の画素
データ及び容積データは加工制御装置５４に供給され
る。
【００２４】加工制御装置５４はコンピュータで構成さ
れており、図１０に示す処理を実行する。同図中、ステ
ップＳ３０では切削量Ａ1 ，Ａ2 （Ａ1 ＜Ａ2 ）夫々に
おけるチャンバ部の容積Ｖ1 ，Ｖ2 を断面形状の画素デ
ータの積分により算出する。これにより図１１に実線で
示す切削量／容積特性上の３点（Ｖ0 ，０），（Ｖ1，
Ａ1 ），（Ｖ2 ，Ａ2 ）が得られる。点（Ｖ0 ，０）は
切削量０のときの容積つまり測定装置５２で得られた容
積Ｖ0 を表わしている。なお、図１１の破線は従来の切
削量／容積特性を表わしている。ステップＳ３２では、
上記の３点を通る補間式Ｖ（ｘ）＝Ｖ0 −ａｘ−ｂｘ2
の各係数ａ，ｂを求める。
れており、図１０に示す処理を実行する。同図中、ステ
ップＳ３０では切削量Ａ1 ，Ａ2 （Ａ1 ＜Ａ2 ）夫々に
おけるチャンバ部の容積Ｖ1 ，Ｖ2 を断面形状の画素デ
ータの積分により算出する。これにより図１１に実線で
示す切削量／容積特性上の３点（Ｖ0 ，０），（Ｖ1，
Ａ1 ），（Ｖ2 ，Ａ2 ）が得られる。点（Ｖ0 ，０）は
切削量０のときの容積つまり測定装置５２で得られた容
積Ｖ0 を表わしている。なお、図１１の破線は従来の切
削量／容積特性を表わしている。ステップＳ３２では、
上記の３点を通る補間式Ｖ（ｘ）＝Ｖ0 −ａｘ−ｂｘ2
の各係数ａ，ｂを求める。
【００２５】上記のステップＳ３０，Ｓ３２がチャンバ
部１１ａ〜１１ｃ夫々について実行されると、ステップ
Ｓ３４からステップＳ３６に進む。ステップＳ３６では
チャンバ部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ夫々の補間式をＶ1
（ｘ），Ｖ2 （ｘ），Ｖ3 （ｘ）として次の連立方程式
より切削量ｘを算出する。
部１１ａ〜１１ｃ夫々について実行されると、ステップ
Ｓ３４からステップＳ３６に進む。ステップＳ３６では
チャンバ部１１ａ，１１ｂ，１１ｃ夫々の補間式をＶ1
（ｘ），Ｖ2 （ｘ），Ｖ3 （ｘ）として次の連立方程式
より切削量ｘを算出する。
【００２６】 Ｖ1 （ｘ）＝Ｖ01−ａ1 ｘ−ｂ1 ｘ2 Ｖ2 （ｘ）＝Ｖ02−ａ2 ｘ−ｂ2 ｘ2 Ｖ3 （ｘ）＝Ｖ03−ａ3 ｘ−ｂ3 ｘ2 …（１） このときの制約条件は次の通りである。
【００２７】Ｖref −ε1 ＜Ｖ1 （ｘ）＜Ｖref ＋ε1 Ｖref −ε1 ＜Ｖ2 （ｘ）＜Ｖref ＋ε1 Ｖref −ε1 ＜Ｖ3 （ｘ）＜Ｖref ＋ε1 ｜Ｖ1 （ｘ）−Ｖ2 （ｘ）｜＜ε2 ｜Ｖ2 （ｘ）−Ｖ3 （ｘ）｜＜ε2 ｜Ｖ3 （ｘ）−Ｖ1 （ｘ）｜＜ε2 但し、Ｖref は目標チャンバ容積、ε1 は許容公差、ε
2 は各チャンバ間の許容公差である。
2 は各チャンバ間の許容公差である。
【００２８】次のステップＳ３８では上記連立方程式の
解が得られたか否かを判別し、解が得られなかった場合
はステップＳ４０で燃焼特性に影響の少ない微小加工
（例えば凹部を穿設）を施すとして（１）式を次の様に
変形する。
解が得られたか否かを判別し、解が得られなかった場合
はステップＳ４０で燃焼特性に影響の少ない微小加工
（例えば凹部を穿設）を施すとして（１）式を次の様に
変形する。
【００２９】 Ｖ1 （ｘ，ｙ1 ）＝Ｖ01−ａ1 ｘ−ｂ1 ｘ2 −Ｃｙ1 Ｖ2 （ｘ，ｙ2 ）＝Ｖ02−ａ2 ｘ−ｂ2 ｘ2 −Ｃｙ2 Ｖ3 （ｘ，ｙ3 ）＝Ｖ03−ａ3 ｘ−ｂ3 ｘ2 −Ｃｙ3 …（２） ここで、ｙ1 ，ｙ2 ，ｙ3 はチャンバ部１１ａ，１１
ｂ，１１ｃ夫々の微小加工量（例えば凹部の深さ）、Ｃ
は微小加工による容積変化係数である。
ｂ，１１ｃ夫々の微小加工量（例えば凹部の深さ）、Ｃ
は微小加工による容積変化係数である。
【００３０】この（２）式のｙ1 ，ｙ2 ，ｙ3 を各種選
択してステップ３６と同一の制約条件下でこの連立方程
式を解き切削量ｘを得る。
択してステップ３６と同一の制約条件下でこの連立方程
式を解き切削量ｘを得る。
【００３１】ステップＳ４２では得られた切削量ｘ1 又
は切削量ｘと微小加工量ｙ1 ，ｙ2，ｙ3 を仕上げ加工
装置５３に通知する。
は切削量ｘと微小加工量ｙ1 ，ｙ2，ｙ3 を仕上げ加工
装置５３に通知する。
【００３２】このように、光切断法によりチャンバ部の
断面形状を測定し、この断面形状から容積を求めるた
め、切削量に応じた容積変化、つまり切削加工後のチャ
ンバ容積を正確に知ることができる。従って切削加工後
に再び測定を行なう必要がない。
断面形状を測定し、この断面形状から容積を求めるた
め、切削量に応じた容積変化、つまり切削加工後のチャ
ンバ容積を正確に知ることができる。従って切削加工後
に再び測定を行なう必要がない。
【００３３】なお、３点を２次曲線で補間する代りに、
チャンバ部の断面形状からもっと多くの点を求め、これ
らの間を補間しても良い。
チャンバ部の断面形状からもっと多くの点を求め、これ
らの間を補間しても良い。
【００３４】次のステップＳ４４では特定の断面、例え
ばチャンバ部の中心を通る走査時の断面について、図９
に示す如き実測の断面形状の深さ方向の値Ｚを、スリッ
ト光の長手方向の値ｙにより決まる関数Ｆ（ｙ）（Ｚ＝
Ｆ（ｙ））として表わす。同様にしてこの断面の目標の
断面形状の深さ方向の値ＺをＦ0 （ｙ）（Ｚ＝Ｆ
0 （ｙ））として表わす。そして実測の断面形状と目標
の断面形状との相似性Ｋを次式によりチャンバ部の範囲
Ｌについて計算する。
ばチャンバ部の中心を通る走査時の断面について、図９
に示す如き実測の断面形状の深さ方向の値Ｚを、スリッ
ト光の長手方向の値ｙにより決まる関数Ｆ（ｙ）（Ｚ＝
Ｆ（ｙ））として表わす。同様にしてこの断面の目標の
断面形状の深さ方向の値ＺをＦ0 （ｙ）（Ｚ＝Ｆ
0 （ｙ））として表わす。そして実測の断面形状と目標
の断面形状との相似性Ｋを次式によりチャンバ部の範囲
Ｌについて計算する。
【００３５】
【数１】
【００３６】（３）式の第１項は実測断面形状と目標断
面形状との差を表わし、第２項は上記の差の中に含まれ
る実測断面形状と目標断面形状との深さ方向の平行移動
量を表わしている。
面形状との差を表わし、第２項は上記の差の中に含まれ
る実測断面形状と目標断面形状との深さ方向の平行移動
量を表わしている。
【００３７】次にステップＳ４６では上記の相似性Ｋを
予め設定されている所定値ＫTHと比較し、Ｋ＞ＫTHの場
合はステップＳ４８で型欠陥があることを表示する。上
記のステップＳ４２〜Ｓ４８がチャンバ部１１ａ〜１１
ｃ夫々について実行されると、ステップＳ５０からステ
ップＳ５２に進む。
予め設定されている所定値ＫTHと比較し、Ｋ＞ＫTHの場
合はステップＳ４８で型欠陥があることを表示する。上
記のステップＳ４２〜Ｓ４８がチャンバ部１１ａ〜１１
ｃ夫々について実行されると、ステップＳ５０からステ
ップＳ５２に進む。
【００３８】このように、実測の断面形状と予め設定さ
れているチャンバ成形用の目標の断面形状との相似性を
求めることにより、この相似性から型欠陥を判別でき
る。
れているチャンバ成形用の目標の断面形状との相似性を
求めることにより、この相似性から型欠陥を判別でき
る。
【００３９】加工制御装置５４はステップＳ４２で仕上
げ加工装置５３に通知した切削量ｘを所定期間Ｔ分だけ
記憶保存している。ステップＳ５２では図１２に示す如
き過去の切削量ｘから最大値ｘmax 及び最小値ｘmin を
求め、次式により荒削り修正量ΔＧを算出する。
げ加工装置５３に通知した切削量ｘを所定期間Ｔ分だけ
記憶保存している。ステップＳ５２では図１２に示す如
き過去の切削量ｘから最大値ｘmax 及び最小値ｘmin を
求め、次式により荒削り修正量ΔＧを算出する。
【００４０】 ΔＧ＝ｘmin −（ｘmax −ｘmin ） …（４） ステップＳ５４では上記の荒削り修正量ΔＧを荒削り加
工装置５１に通知して荒削り量をΔＧだけ増加させ、処
理を終了する。
工装置５１に通知して荒削り量をΔＧだけ増加させ、処
理を終了する。
【００４１】これにより、以前の切削量を考慮して仕上
げ加工装置５３における切削量を充分に小さくすること
ができる。
げ加工装置５３における切削量を充分に小さくすること
ができる。
【００４２】なお、上記実施例では光学センサ２０は、
スリット光源２０ａとビデオカメラ２０ｂとより構成さ
れているが、スリット光源２０ａからビデオカメラ２０
ｂと鏡対称の位置にビデオカメラを追加する構成として
死角が発生しないようにしても良く、上記実施例に限定
されない。
スリット光源２０ａとビデオカメラ２０ｂとより構成さ
れているが、スリット光源２０ａからビデオカメラ２０
ｂと鏡対称の位置にビデオカメラを追加する構成として
死角が発生しないようにしても良く、上記実施例に限定
されない。
【００４３】
【発明の効果】上述の如く、本発明のシリンダヘッドチ
ャンバ容積修正方法によれば、光切断法によりチャンバ
部の断面形状を測定し、この断面形状を用いて切削量と
チャンバ部容積との関係とを求め、また、この断面形状
をチャンバ成形用の断面形状との相似性を求めることに
より、切削加工後のチャンバ容積を正確に知ることがで
き再測定の必要がなく、シリンダヘッドの型欠陥を判定
することが可能となり、実用上きわめて有用である。
ャンバ容積修正方法によれば、光切断法によりチャンバ
部の断面形状を測定し、この断面形状を用いて切削量と
チャンバ部容積との関係とを求め、また、この断面形状
をチャンバ成形用の断面形状との相似性を求めることに
より、切削加工後のチャンバ容積を正確に知ることがで
き再測定の必要がなく、シリンダヘッドの型欠陥を判定
することが可能となり、実用上きわめて有用である。
【図１】本発明方法のブロック図である。
【図２】本発明方法に適用されるチャンバ容積測定装置
の構成図である。
の構成図である。
【図３】光学センサを説明するための図である。
【図４】チャンバ部及び光学センサを説明するための図
である。
である。
【図５】走査方向を説明するための図である。
【図６】容積計測処理のフローチャートである。
【図７】容積計測処理を説明するための図である。
【図８】接触点検出を説明するための図である。
【図９】面積算出を説明するための図である。
【図１０】加工制御装置の実行する処理のフローチャー
トである。
トである。
【図１１】本発明方法の切削量を説明するための図であ
る。
る。
【図１２】荒削り修正量を説明するための図である。
１０ ワーク位置決め治具 １１ シリンダヘッド １１ａ〜１１ｃ チャンバ部 １１ｆ バルブ穴 １１ｇ 点火プラグ穴 １２ ＸＹステージ １４ 基台 １５ 治具 ２０ 光学センサ ２０ａ スリット光源 ２０ｂ ビデオカメラ ５１ 荒削り加工装置 ５２ チャンバ容積測定装置 ５３ 仕上げ加工装置 ５４ 加工制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 柴田 和人 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 野村 哲彦 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 塚田 敏彦 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 小関 修 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 山本 新 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１ 株式会社豊田中央研究所内
Claims (2)
- 【請求項１】 シリンダヘッドのチャンバ部に直線状の
スリット光を投射して前記スリット光の長手方向と垂直
方向に所定距離だけ離間した位置から前記チャンバ部に
投射されたスリット光像を撮像して得たチャンバ部の断
面形状データから断面積を算出し、 前記スリット光をその長手方向と垂直方向に順次走査
し、各走査時の断面積を累積してチャンバ部の容積を算
出し、 前記シリンダヘッドのチャンバ面の切削量に対するチャ
ンバ部の容積の変化特性を算出し、 前記変化特性からチャンバ部の容積を目標容積とするた
めの切削量を算出し、 前記シリンダブロックのチャンバ面を前記目標容積とす
るための切削量だけ切削加工することを特徴とするシリ
ンダヘッドチャンバ容積修正方法。 - 【請求項２】 請求項１記載のシリンダチャンバ容積修
正方法において、 各走査時に得られたチャンバ部の形状データと予め設定
されているチャンバ成形用型の形状データとの相似性を
算出し、 前記相似性が所定範囲外であるとき前記チャンバ成形用
型の欠陥と判定することを特徴とするシリンダチャンバ
容積修正方法。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12290493A JPH06330810A (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | シリンダヘッドチャンバ容積修正方法 |
| US08/248,215 US5517311A (en) | 1993-05-25 | 1994-05-24 | Optical 3D measuring apparatus used for measuring chamber volume of a cylinder head and chamber volume correcting method for a cylinder head of an engine |
| GB9410371A GB2278678B (en) | 1993-05-25 | 1994-05-24 | A chamber volume correcting method for a cylinder head of an engine |
| DE4418264A DE4418264A1 (de) | 1993-05-25 | 1994-05-25 | Optische 3D-Meßvorrichtung zum Messen des Kammervolumens eines Zylinderkopfes und Kammervolumenkorrekturverfahren für einen Zylinderkopf einer Kraftmaschine |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12290493A JPH06330810A (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | シリンダヘッドチャンバ容積修正方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06330810A true JPH06330810A (ja) | 1994-11-29 |
Family
ID=14847492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12290493A Pending JPH06330810A (ja) | 1993-05-25 | 1993-05-25 | シリンダヘッドチャンバ容積修正方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06330810A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011256730A (ja) * | 2010-06-07 | 2011-12-22 | Mazda Motor Corp | 多気筒エンジンの燃焼室容積調整方法 |
| JP2015183640A (ja) * | 2014-03-25 | 2015-10-22 | Dmg森精機株式会社 | エンジンの燃焼室容積の調整方法 |
| JP2015183641A (ja) * | 2014-03-25 | 2015-10-22 | Dmg森精機株式会社 | エンジンの燃焼室容積の調整方法 |
| JP2016113932A (ja) * | 2014-12-12 | 2016-06-23 | マツダ株式会社 | シリンダヘッドの燃焼室形状良否判定方法及び判定装置 |
| JP2016173087A (ja) * | 2015-03-18 | 2016-09-29 | マツダ株式会社 | 遮熱膜付エンジン燃焼室容積の調整方法 |
| US20220021813A1 (en) * | 2018-12-11 | 2022-01-20 | Honda Motor Co., Ltd. | Workpiece inspection device and workpiece inspection method |
-
1993
- 1993-05-25 JP JP12290493A patent/JPH06330810A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011256730A (ja) * | 2010-06-07 | 2011-12-22 | Mazda Motor Corp | 多気筒エンジンの燃焼室容積調整方法 |
| US9114489B2 (en) | 2010-06-07 | 2015-08-25 | Mazda Motor Corporation | Method of adjusting capacities of combustion chambers of a multi-cylinder engine |
| JP2015183640A (ja) * | 2014-03-25 | 2015-10-22 | Dmg森精機株式会社 | エンジンの燃焼室容積の調整方法 |
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| US9863763B2 (en) | 2014-03-25 | 2018-01-09 | Dmg Mori Seiki Co., Ltd. | Method for adjusting volume of combustion chamber of engine |
| US10145332B2 (en) | 2014-03-25 | 2018-12-04 | Dmg Mori Seiki Co., Ltd. | Method for adjusting volume of combustion chamber of engine |
| JP2016113932A (ja) * | 2014-12-12 | 2016-06-23 | マツダ株式会社 | シリンダヘッドの燃焼室形状良否判定方法及び判定装置 |
| JP2016173087A (ja) * | 2015-03-18 | 2016-09-29 | マツダ株式会社 | 遮熱膜付エンジン燃焼室容積の調整方法 |
| US20220021813A1 (en) * | 2018-12-11 | 2022-01-20 | Honda Motor Co., Ltd. | Workpiece inspection device and workpiece inspection method |
| US11711615B2 (en) * | 2018-12-11 | 2023-07-25 | Honda Motor Co., Ltd. | Workpiece inspection device and workpiece inspection method |
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