JPH0736249Y2 - 穴位置・深さ検査装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は有底穴の形成位置および深さを検査するための
穴位置・深さ検査装置に関するものである。

従来の技術およびその課題 被検査部材に形成された有底穴の形成位置が適当であり
且つその有底穴の深さが規定寸法以上あるか否かを検査
するに際しては、通常、作業者が所定の測定器や検査治
具を用いて有底穴の形成位置と深さとを別々に検査する
ことが行われているため、その有底穴の検査に比較的手
間と時間を要することが避け難かった。

本考案は以上の事情を背景として為されたものであっ
て、その目的とするところは、被検査部材に形成された
有底穴の形成位置および深さを一度に検査し得る穴位置
・深さ検査装置を提供することにある。

課題を解決するための手段 上記目的を達成するために、本考案は、被検査部材に形
成された有底穴の形成位置が適当であり且つその有底穴
の深さが予め定められた一定寸法以上あるか否かを一度
に検査する穴位置・深さ検査装置であって、（ａ）エア
供給源からのエアを内部へ供給するエア供給口およびそ
のエア供給口から内部へ供給されたエアを排出するエア
排出口を有し、予め位置決めされた状態で用意された前
記被検査部材に対して前記有底穴の軸心に略沿って接近
離隔可能に設けられた可動部材と、（ｂ）その可動部材
の内部に設けられ、前記被検査部材側へ常時付勢される
ことにより常には閉位置に位置させられて前記エア供給
口と前記エア排出口との連通を阻止するが、その被検査
部材側と反対方向へ駆動されるに伴ってそれらエア供給
口とエア排出口とを連通させてエア供給口へ供給された
エアをエア排出口から排出させる弁子と、（ｃ）前記可
動部材を前記被検査部材と接近離隔する方向において駆
動し、接近方向への駆動時にはその可動部材を被検査部
材に当接させる駆動装置と、（ｄ）前記弁子に一体的に
設けられ、その弁子の前記閉位置では前記可動部材の前
記被検査部材との当接面から前記一定寸法突き出し、前
記駆動装置によりその可動部材と共に該被検査部材側へ
駆動されて前記有底穴内へ挿入される際に被検査部材の
有底穴の周縁部また底部に突き当てられたときにはその
弁子を可動部材の移動方向と反対方向へ相対的に駆動し
て前記エア供給口へ供給されたエアを前記エア排出口か
ら排出させる検知棒と、（ｅ）前記エア供給口へ供給さ
れたエアが前記エア排出口から排出されたか否かを検出
するエア排出検出手段とを含み、前記可動部材が前記被
検査部材側へ駆動されたときに前記エア排出検出手段に
より前記エア排出口からのエアの排出が検出されたか否
かに基づいてその被検査部材の有底穴の形成位置および
深さを検査するようにしたことを特徴とする。

作用および考案の効果 斯かる構成の穴位置・深さ検査装置においては、予め位
置決めされた状態で用意された被検査部材に向って可動
部材を前記有底穴の軸心に略沿って駆動装置にて駆動す
ることにより、その可動部材の当接面が被検査部材の有
底穴の周縁部に当接させられる。このとき、可動部材の
当接面から前記一定寸法突き出す検知棒が被検査部材の
有底穴の周縁部に突き当てられることなくその有底穴内
へ挿入され且つその検知棒の先端が有底穴の底部に突き
当てられない場合には、弁子は閉位置に維持されて可動
部材のエア供給口に供給されているエアはエア排出口か
ら排出されないため、有底穴の径およびその有底穴の形
成位置の許容されるばらつき等に応じて検知棒の外径を
予め決定しておけば、エア排出検出手段によりエア排出
口からのエアの排出が検出されないことに基づいて有底
穴の形成位置が適当であり且つその有底穴の深さが前記
一定寸法以上であることを一度に検知し得る一方、検知
棒の先端が被検査部材の有底穴の周縁部に突き当てられ
た場合や有底穴の底部に突き当てられた場合には、検知
棒により弁子が可動部材の移動方向と反対方向へ相対的
に移動されて可動部材のエア供給口に供給されているエ
アがエア排出口から排出されるため、エア排出検出手段
によりエア排出口からのエアの排出が検出されたことに
基づいて有底穴の形成位置および深さの何れかが不適当
であることを検知し得る。このように本考案の穴位置・
深さ検査装置によれば、被検査部材の形成位置が適当で
あり且つ深さが予め定められた一定寸法以上あるか否か
を一度に検査し得るため、従来に比べて有底穴の検査工
数を削減し得るとともに有底穴の検査を一層迅速に為し
得る。

実施例 以下、本考案の一実施例を示す図面に基づいて詳細に説
明する。

第２図は本考案の穴位置・深さ検査装置の一例を示す回
路図である。図において、基台10には、全体として円筒
状を成す案内部材12が基台10の取付穴14に嵌合された状
態で複数のボルト16（第２図においては１個のみ図示）
により固定されている。案内部材12の内周面にはブッシ
ュ18を介してロッド20が摺動可能に嵌合されており、そ
のブッシュ18の内周面に形成された凹所内にはロッド20
の摺動抵抗を減ずるために多数のボールべアリング22が
収容されている。案内部材12の外周面に突設されたブラ
ケット24には復動式のエアシリンダ26がシリンダ本体28
において固定されており、このエアシリンダ26のピスト
ンロッド30は連結部材32等を介して前記ロッド20の一端
部側に一体的に連結されている。本実施例においては、
上記エアシリンダ26が駆動装置を構成する。

上記ロッド20の一端部の外周面には、第１図に示すよう
に、Ｏリング34により気密性が確保された状態でノズル
36が嵌合されて止めねじ38により固定されている。ノズ
ル36には、空気ポンプ37（第２図参照）からのエアをノ
ズル36の内部へ供給するためのエア供給口40、およびそ
のノズル36の軸心方向に延びてノズル36の先端面41にお
いて開口し、エア供給口40から内部へ供給されたエアを
排出するためのエア排出口42が形成されている。ノズル
36の内部にはブッシュ44を介して円柱状を成す弁子46が
摺動可能に嵌合されている。この弁子46とロッド20との
間には弁子46をロッド20から離隔する方向へ付勢する圧
縮コイルスプリング48が介挿されており、この圧縮コイ
ルスプリング48の付勢力に従って弁子46のロッド20側と
反対側の端部に形成されたテーパ状外周面50が前記エア
排出口42の一端の周縁部に圧接させられることにより、
弁子46が第１図に示す閉位置に位置させられてエア供給
口40とエア排出口42との間の連通が阻止されるようにな
っている。本実施例においては、空気ポンプ37がエア供
給源を、ノズル36の先端面41が当接面を、ロッド20およ
びノズル36等を可動部材をそれぞれ構成する。なお、前
記圧縮コイルスプリング48はロッド20の一端部端面に形
成された有底の穴52内に配設されている。この穴52の径
は弁子46の外径よりも僅かに大きくされることにより弁
子46の開弁方向への移動時にはその弁子46の穴52内への
挿入が許容されているとともに、穴52の深さは後述の検
知棒56が第５図に示すようにノズル36の先端面41と面一
の位置まで押し込まれても弁子46のロッド20側の端部が
穴52の底部に突き当てられることがないように予め決定
されている。

弁子46のロッド20側と反対側の端面には弁子46の軸心方
向へ延びる有底の穴54が形成されており、この穴54内に
円筒状を成す検知棒56が所定の抜け荷重が付与された状
態で嵌め着けられている。検知棒56は前記エア排出口42
内を挿通して外部に露出させられて、弁子46の前記閉位
置においては第１図に示すようにノズル36の先端面41か
ら一定寸法Ｌだけ突き出させられている。この一定寸法
Ｌは後述のワーク66に加工される有底穴68の深さの下限
規格値に等しい寸法に設定されている。また、検知棒56
は焼入処理された薄肉の金属パイプ或いは硬質樹脂等の
比較的折損し易い材料にて構成されているとともに、そ
の検知棒56の外径は、有底穴68の形成位置が許容される
ばらつきの範囲内にあるときに、位置決めされた状態の
ワーク66の有底穴68内に検知棒56が挿入されるように、
有底穴68の形成位置の許容されるばらつきおよびその有
底穴68の径などとの関連において予め決定されている。
検知棒56の前記穴54内に位置する部分の外周面には検知
棒56の内部に開口する切欠58が形成されているととも
に、弁子46の外周面には切欠58と連通する穴60が形成さ
れており、これにより、エア供給口40に供給されたエア
が穴60および切欠58を介して検知棒56内に供給されるよ
うになっている。この検知棒56の先端部はシール部材62
により閉塞されており、検知棒56内からのエアの排出が
阻止されている。

以上のように構成された穴位置・深さ検査装置の駆動部
分たるエアシリンダ26およびノズル36等は、たとえば第
３図に示すように、ターンテーブル64の周りに図示しな
い切削機等と共に配設され、ターンテーブル64上に逐次
供給されたワーク66に有底穴68（第１図等参照）がドリ
ル加工された後、その有底穴68の形成位置および深さが
検査されて、その検査されたワーク66がターンテーブル
64上から排出される。本実施例においては、ワーク66が
被検査部材に相当する。なお、ワーク66はターンテーブ
ル64上に供給されてからターンテーブル64上から排出さ
れるまでの間図示しないクランプ装置により位置決めさ
れた状態でクランプされているとともに、有底穴68が加
工されたワーク66が穴切削工程から穴検査工程に搬送さ
れたときにその有底穴68が設計通りに加工されたときの
位置と前記検知棒56が挿入される位置とが略一致するよ
うに、前記穴位置・深さ検査装置の駆動部分の配設位置
等が予め決定されている。

上記エアシリンダ26の図示しない一対の圧力室には前記
空気ポンプ37から減圧弁70および電磁切換弁72を介して
エアが供給されるようになっており、たとえばマイクロ
コンピュータを備えて構成された制御装置74から出力さ
れる駆動信号SD₁に従って電磁切換弁72が適宜切り換え
られることにより一対の圧力室の一方に圧力が供給され
てピストンロッド30が前進後退させられる。このピスト
ンロッド30の前進はノズル36の先端面41がワーク66の有
底穴68周縁部に当接させられることにより停止させられ
るようになっているとともに、ノズル36の先端面41がワ
ーク66に当接する突出位置までピストンロッド30が前進
させられたか否かおよびピストンロッド30が原位置まで
後退させられたか否かが図示しない位置検出スイッチに
よりそれぞれ検出されるようになっている。なお、ピス
トンロッド30が原位置まで後退させられたときには、タ
ーンテーブル64の回転時に検知棒56がワーク66と干渉し
ない位置までノズル36等が戻されることとなる。

一方、ノズル36のエア供給口40には空気ポンプ37から減
圧弁76および絞り78を介してたとえば1kg/cm²程度の圧
力のエアが供給されるようになっており、エア供給口40
と絞り78との間には圧力スイッチ80が設けられている。
この圧力スイッチ80は、エア供給口40へ供給さされてい
るエアが外部へ排出されることによりエア供給口40へ供
給されている圧力が予め定められた一定圧（たとえば0.
5kg/cm²程度の圧力）以下まで減圧されたか否かを検出
するためのものであって、一定圧以下となったときにON
状態とされて減圧信号SVを前記制御装置74に出力する。
したがって、本実施例においては、上記絞り78および圧
力スイッチ80がエア排出検出手段を構成する。この制御
装置74は、更に、駆動信号SD₂を出力してターンテーブ
ル駆動装置82によりターンテーブル64を駆動するととも
に、ワーク66のターンテーブル64上への供給、切削機の
作動、およびワーク66のターンテーブル64上からの排出
等を制御する。

次に、以上のように構成された穴位置・深さ検査装置の
作動を第７図のタイムチャートおよび第８図のフローチ
ャートに従って説明する。

上記エアシリンダ26およびターンテーブル64を駆動する
ための駆動信号SD₁，SD₂は、たとえば、定回転させられ
る図示しないカムによりON・OFFさせられるリミットス
イッチからの信号に基づいて制御装置74から逐次出力さ
れるようになっており、第７図に示すように、ターンテ
ーブル64の停止期間中に、検知棒56をワーク66の有底穴
68内へ挿入すべくエアシリンダ26のピストンロッド30が
突き出される。なお、このターンテーブル64の停止期間
中には、ターンテーブル64上へのワーク66の供給、ワー
ク66への有底穴68の加工、およびターンテーブル64上か
らのワーク66の排出が並行して行われることとなる。そ
して、ノズル36の先端面41がワーク66に当接する突出位
置までエアシリンダ26が未だ突き出されていない場合に
は第８図のステップS1の判断が否定されてそのステップ
S1が繰り返し実行されるが、ステップS1の判断が肯定さ
れた場合には、ステップS2が実行されることにより、エ
アシリンダ26が突出位置に維持されて（第７図のａ点）
から一定時間t₁を経過したか否かが判断される。この一
定時間t₁は、エアシリンダ26が突出位置に維持されてい
る期間内においてたとえば数秒程度の比較的長い時間に
予め決定されている。ステップS2において未だ一定時間
t₁を経過していない場合には待機させられるが、一定時
間t₁を経過した場合には、続くステップS3が実行されて
前記減圧信号SVが入力されたか否かが判断される。第７
図のｂ点はこの時点を示している。ステップS3において
減圧信号SVが入力されていないと判断された場合には、
ステップS4が実行されてワーク66が良品であることを表
す良品信号S_Gが出力された後ステップS6が実行される
が、ステップS3において減圧信号SVが入力されたと判断
された場合には、ステップS5が実行されてワーク66が不
良品であることを表す不良品信号S_NGが出力された後ス
テップS6が実行される。そして、これら良品信号S_Gおよ
び不良品信号S_NGに基づいてターンテーブル64のワーク
排出位置に設けた所定の選別装置を作動させて良品と不
良品とを選別するようにしてもよいし、あるいは、不良
品信号S_NGに基づいて表示灯を点灯させて不良品のワー
ク66を作業者に知らせるようにしてもよく、更には、不
良品信号S_NGが出力されたときには、ワーク66をクラン
プするクランプ装置の異常や切削機におけるドリルの緩
みや折損等の有無を調べるために、制御装置74による各
制御を自動停止させるようにしてもよい。

上記減圧信号SVが入力されずステップS3の判断が否定さ
れる場合とは、有底穴68の形成位置が適当であり且つ深
さが前記一定寸法Ｌより深いため、たとえば第１図に示
すように、検知棒56が有底穴68内にその有底穴68の底部
に突き当らない状態で挿入されて弁子46の閉位置が維持
されることにより、エア供給口40へ供給されているエア
がエア排出口42を介して外部へ排出されない場合を示し
ている。また、減圧信号SVが入力されてステップS3の判
断が肯定される場合とは、有底穴68内に検知棒56が挿入
されても有底穴68の深さが前記一定寸法Ｌより浅いた
め、たとえば第４図に示すように、検知棒56の先端が有
底穴68の底部に突き当てられたり、あるいは、有底穴68
の形成位置が適当でないため、たとえば第５図に示すよ
うに、検知棒56がワーク66の有底穴68周縁部に突き当て
られることにより、その突き当てられた後のノズル36の
ワーク66側への移動に伴って検知棒56により弁子46が開
弁方向（第４図および第５図において右方向）へ相対的
に駆動されることにより、エア供給口40へ供給されてい
るエアがエア排出口42を介して外部へ排出された場合を
示している。

上記ステップS6においては、エアシリンダ26が後退方向
へ駆動されてピストンロッド30が原位置まで戻されたか
否かが判断される。この判断が否定された場合にはステ
ップS6が繰り返し実行されるが、肯定された場合には続
くステップS7が実行されてピストンロッド30が原位置ま
で戻されて（第７図のｃ点）から一定時間t₂を経過した
か否かが判断される。この一定時間t₂は、エアシリンダ
26のピストンロッド30が原位置に維持されている期間内
においてたとえば0.5秒程度の比較的短い時間に予め決
定されている。未だ一定時間t₂を経過していない場合に
はステップS7が繰り返し実行されて待機させられるが、
一定時間t₂を経過してステップS7の判断が肯定された場
合にはステップS8が実行される。第７図のｄ点はこの時
点を示している。このとき、弁子46は閉位置に位置させ
られており、エア供給口40に供給されているエアのエア
排出口42からの排出は阻止されている。ステップS8にお
いては、ステップS3の場合と同様に前記減圧信号SVが入
力されたか否かが判断される。このステップS8は検知棒
56が折損したか否かを判断するためのものである。ステ
ップS8の判断が否定された場合には、エア供給口40へ供
給されているエアは検知棒56内から外部へ排出されてお
らず検知棒56は折損していないと判断されて、上記ステ
ップS1以下が再び実行されるが、ステップS8の判断が肯
定された場合には、エア供給口40へ供給されているエア
が検知棒56内から外部へ排出されており検知棒56が折損
している（第６図参照）と判定されて、ステップS9が実
行されることにより、制御装置74による各制御が自動停
止させられるとともに、検知棒56の折損を知らせるため
に図示しない表示装置に所定の異常表示が行われた後、
終了させられる。なお、第７図において、ｂ点およびｄ
点における減圧信号SVの入力有無の判断時間は便宜上実
際よりも大幅に長く描かれている。

このように本実施例によれば、エアシリンダ26によりノ
ズル36がワーク66に当接する位置まで駆動されたとき
に、ノズル36のエア供給口40へ供給されている圧力が予
め定められた一定圧以下まで減圧しない場合には、ワー
ク66の有底穴68の形成位置が適当であり且つ深さが前記
一定寸法Ｌ以上であってワーク66が良品と判定されると
ともに、エア供給口40へ供給されている圧力が前記一定
圧以下まで減圧した場合には、有底穴68の形成位置が適
当でないか或いは有底穴68の形成位置は適当であっても
深さが前記一定寸法Ｌより浅くてワーク66が不良品と判
定されるので、ワーク66の有底穴68の形成位置が適当で
あり且つその有底穴68の深さが前記一定寸法Ｌ以上であ
るか否かを一度に検査することができる。この結果、作
業者の手作業により有底穴68の形成位置と深さとを別々
に検査する従来に比べて、有底穴68の検査工数が削減さ
れるとともに有底穴68の検査を一層迅速に行うことがで
きる。

また、本実施例によれば、エアシリンダ26のピストンロ
ッド30が原位置に戻されて弁子46が閉位置にあるときに
ノズル36のエア供給口40へ供給されている圧力が前記一
定圧以下まで減圧したか否かに基づいて、検知棒56が折
損したか否かが自己診断されるので、検知棒56が折損し
た状態で有底穴68の検査が続行されるのを防止すること
ができる。

なお、前述の実施例では、検知棒56は薄肉の金属パイプ
或いは硬質樹脂等の比較的折損し易い材料から成る円筒
状の部材にて構成されているが、中実の棒状部材や弁子
に一体に設けられた中実の金属製棒状部等にて構成され
ている場合においても、有底穴68の検査工数が削減され
且つ有底穴68の検査を迅速に為し得るという本考案の効
果が得られる。

また、前述の実施例では、検知棒56の先端が有底穴68の
底部あるいは周縁部に突き当てられて弁子46が開弁方向
へ駆動されることによりエア供給口40へ供給されている
エアがエア排出口42から排出される場合において、ノズ
ル36の先端面41がワーク66に当接した後はそれらの間の
僅かな隙間からエアが排出されることとなるが、ノズル
36の先端面41にノズル36の外周面およびエア排出口42に
おいてそれぞれ開口する溝を形成したり、あるいは、エ
ア排出口42の長手方向中間部からノズル36の外周面にお
いて開口する穴を設けること等により、エア供給口40へ
供給されているエアをそれら溝や穴を介して一層迅速に
排出するようにしてもよい。

また、前述の実施例では、エア供給口40へ供給されてい
るエアの圧力が予め定められた一定圧以下まで減圧した
か否かに基づいてエア供給口40へ供給されているエアが
エア排出口42から排出されたか否かが判断されている
が、エア排出口から実際に排出されるエアに基づいてエ
ア供給口へ供給されているエアがエア排出口から排出さ
れたか否かを判断するように構成することも可能であ
る。

また、前述の実施例では、駆動装置として復動式のエア
シリンダ26が用いられているが、必ずしもその必要はな
く、たとえば、単動式のエアシリンダやソレノイドを有
して駆動装置を構成することも可能であるし、ノズル36
の先端面41がワーク66に突き当てられたときの衝撃を所
定の緩衝装置により吸収するようにすれば油圧シリンダ
にて構成することも可能である。

また、前述の実施例では、切削機によりワーク66に有底
穴68が加工されるのに続いて穴位置・深さ検査装置によ
り有底穴68の検査が行われるように構成されているが、
有底穴68の検査だけを連続して行うようにしてもよいこ
とは勿論である。

その他、本考案はその趣旨を逸脱しない範囲において種
々変更が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は第２図の要部を拡大して示す断面図であって、
被検査部材の有底穴の検査状態の一例を示す図である。
第２図は本考案の穴位置・深さ検査装置の一例を示す回
路図である。第３図は第２図の検査装置の一使用例を示
す図である。第４図は第２図の検査装置による検査状態
の他の例を示す図であって、第１図に相当する図であ
る。第５図は第２図の検査装置による検査状態の更に他
の例を示す図であって、第１図に相当する図である。第
６図は第２図の検査装置の検知棒が折損した状態を示す
図であって、第１図に対応する図である。第７図および
第８図は第２図の検査装置の作動を説明するためのタイ
ムチャートおよびフローチャートである。 20:ロッド（可動部材） 26:エアシリンダ（駆動装置） 36:ノズル（可動部材） 37:空気ポンプ（エア供給源） 40:エア供給口 41:先端面（当接面） 42:エア排出口 46:弁子 56:検知棒 66:ワーク（被検査部材） 68:有底穴 78:絞り（エア排出検出手段） 80:圧力スイッチ（エア排出検出手段）

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】被検査部材に形成された有底穴の形成位置
   が適当であり且つ該有底穴の深さが予め定められた一定
   寸法以上あるか否かを一度に検査する穴位置・深さ検査
   装置であって、 エア供給源からのエアを内部へ供給するエア供給口およ
   び該エア供給口から内部へ供給されたエアを排出するエ
   ア排出口を有し、予め位置決めされた状態で用意された
   前記被検査部材に対して前記有底穴の軸心に略沿って接
   近離隔可能に設けられた可動部材と、 該可動部材の内部に設けられ、前記被検査部材側へ常時
   付勢されることにより常には閉位置に位置させられて前
   記エア供給口と前記エア排出口との連通を阻止するが、
   該被検査部材側と反対方向へ駆動されるに伴って該エア
   供給口と該エア排出口とを連通させて該エア供給口へ供
   給されたエアを該エア排出口から排出させる弁子と、 前記可動部材を前記被検査部材と接近離隔する方向にお
   いて駆動し、接近方向への駆動時には該可動部材を該被
   検査部材に当接させる駆動装置と、 前記弁子に一体的に設けられ、該弁子の前記閉位置では
   前記可動部材の前記被検査部材との当接面から前記一定
   寸法突き出し、前記駆動装置により該可動部材と共に該
   被検査部材側へ駆動されて前記有底穴内へ挿入される際
   に該被検査部材の有底穴の周縁部または底部に突き当て
   られたときには該弁子を該可動部材の移動方向と反対方
   向へ相対的に駆動して前記エア供給口へ供給されたエア
   を前記エア排出口から排出させる検知棒と、 前記エア供給口へ供給されたエアが前記エア排出口から
   排出されたか否かを検出するエア排出検出手段と を含み、前記可動部材が前記被検査部材側へ駆動された
   ときに前記エア排出検出手段により前記エア排出口から
   のエアの排出が検出されたか否かに基づいて該被検査部
   材の有底穴の形成位置および深さを検査するようにした
   ことを特徴とする穴位置・深さ検査装置。