JPH10281733A - 肉盛り部品の肉厚測定方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 シリンダヘッドのバルブシート部に肉盛りを
施してバルブシートを形成したような肉盛り部品におい
て、肉盛り部の肉厚を非破壊で簡易に測定できるような
手法を提供する。 【解決手段】 シリンダヘッド７のＲ溝７ａを施したバ
ルブシート部にレーザビームを用いて合金粉末を肉盛り
して肉盛り部を形成し、肉盛り部を所定の形状に加工し
てバルブの当たり面７ｂを設けたバルブシート５の当た
り面から深さ方向への肉盛り部の肉厚を測定する際に、
バルブシート５を少なくとも含む領域に光源を用いて線
状光線４を照射しつつ、バルブシートをＣＣＤカメラ６
により撮影し、撮影により得られた画像を処理してバル
ブシートの当たり面７ｂと平行な方向における肉盛り幅
を特定し、予め得られた肉盛り幅（Ｘ），肉厚（Ｙ），
及び係数（ａ）との関係式Ｙ＝ａＸを用いて肉厚を特定
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基部材に対して肉
盛り部が形成された肉盛り部品の肉厚寸法等を非破壊に
て測定する肉盛り部品の肉厚測定方法及び装置に関し、
特に、内燃エンジンの一部をなすシリンダヘッドのバル
ブシート部に肉盛りされた肉盛り部の肉厚を測定するの
に適した肉盛り部品の肉厚測定方法及び装置に関する。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】エンジンのシリンダヘ
ッドに設けられてバルブの接触座面の役割りをなすバル
ブシートとしては、鉄基焼結材の打ち込みものと、耐摩
耗合金をレーザビーム等の高密度エネルギビームを用い
て肉盛りするものとの２種類がある。

【０００３】現状では前者のものが大半であり、バルブ
シートとしての鉄基焼結材の部品の形状およびシリンダ
ヘッドのバルブシート打ち込み前の形状はあらかじめ検
査されており、鉄基焼結材の部品の肉厚はバルブの傘部
が当たる当たり面の加工後も十分な厚さを保つことが確
認されている。

【０００４】一方、高密度エネルギビームを用いて肉盛
りしバルブシートとするものは、レイアウトの自由度が
増し、冷却水の通路であるウォータジャケットに対して
バルブシートを接近させて設けることができ、従来部品
に比べてバルブシートの肉厚を薄くすることができる。

【０００５】ところで、高密度エネルギビームを用いて
肉盛りするものは、当たり面の加工を行う際に加工の芯
ずれが発生すると、所望の肉厚よりも薄く加工される領
域が生じる。この薄肉に加工された製品はそのままエン
ジンに組み込むことができないため、当たり面加工後に
肉厚の検査を行う必要がある。

【０００６】しかしながら、従来の非破壊による検査方
法では、高密度エネルギビームを用いて肉盛りしたバル
ブシートの肉厚を検査するのは困難であり、又、引き抜
き検査によりシリンダヘッドを破壊しての検査では、検
査に時間がかかりすぎ、人的工数を要する等の問題が生
じる。

【０００７】上記の如き問題点に鑑み、本発明は、基部
材に対して形成された肉盛り部の肉厚を加工後に非破壊
でかつ自動計測できる肉盛り部品の肉厚測定方法および
装置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】本発明に係る肉盛り部品
の肉厚測定方法は、請求項１に記載されているように、
基部材のＲ溝を施した部位に高密度エネルギビームを用
いて合金粉末を肉盛りして肉盛り部を形成し、肉盛り部
を所定の形状に加工して加工面を設けた肉盛り部品にお
いて、加工面から深さ方向への肉盛り部の肉厚を測定す
る肉盛り部品の肉厚測定方法であって、肉盛り部を少な
くとも含む領域に光源を用いて線状光線を照射しつつ、
肉盛り部を撮影手段により撮影し、撮影により得られた
画像を処理して肉盛り部の加工面と平行な方向における
肉盛り幅を特定し、予め得られた肉盛り幅（Ｘ），肉厚
（Ｙ），及び係数（ａ）との関係式Ｙ＝ａＸを用いて肉
厚を特定する構成となっている。

【０００９】また、請求項２に記載されているように、
上記Ｒ溝の加工寸法がＲ３．０ないしＲ４．５であり、
上記係数ａが０．１３ないし０．２１である構成となっ
ている。

【００１０】また、請求項３に記載されているように、
上記線状光線として、基部材と肉盛り部との光の反射率
の差が１０％以上の波長をもつものを使用する構成とな
っている。

【００１１】また、請求項４に記載されているように、
上記線状光線として白色の線状光線を使用し、かつ、基
部材と肉盛り部との光の反射率の差が１０％以上の波長
のみを通すフィルタを介して白色の線状光線を照射する
構成となっている。

【００１２】また、請求項５に記載されているように、
上記基部材がアルミニウム合金からなり、かつ、上記肉
盛り部を形成する合金粉末が銅系合金からなる場合にお
いて、上記線状光線として白色の線状光線を使用し、か
つ、７００ｎｍないし８００ｎｍの波長のみを通すフィ
ルタを介して白色の線状光線を照射する構成となってい
る。

【００１３】また、請求項６に記載されているように、
上記撮影手段による撮影方向と上記線状光線の照射方向
とのなす角度θが９０度以内である構成となっている。

【００１４】さらに、本発明に係る肉厚部品の肉厚測定
装置は、請求項７に記載されているように、基部材のＲ
溝を施した部位に高密度エネルギビームを用いて合金粉
末を肉盛りして肉盛り部を形成し、肉盛り部を所定形状
に加工して加工面を設けた肉盛り部品において、加工面
から深さ方向への肉厚を測定する肉盛り部品の肉厚測定
装置であって、肉盛り部を少なくとも含む領域に線状光
線を照射する照射手段と、肉盛り部を撮影する撮影手段
と、撮影手段により得られた画像を処理して肉盛り部の
加工面と平行な方向における肉盛り幅を特定する画像処
理手段と、画像処理手段により特定された肉盛り幅の情
報及び予め得られた肉盛り幅（Ｘ），肉厚（Ｙ），及び
係数（ａ）との関係式Ｙ＝ａＸにより肉厚を算出して特
定する算出手段と、照射手段及び撮影手段を保持する保
持手段とを有する構成となっている。

【００１５】さらに、請求項８に記載されているよう
に、上記保持手段は、照射手段による線状光線の照射方
向と撮影手段による撮影方向とのなす角度θが９０度以
内となるように、照射手段と撮影手段とを一体的に保持
している構成となっている。

【００１６】さらに、請求項９に記載されているよう
に、上記肉盛り部が環状形状をなし、上記保持手段は、
上記基部材の一部を支点として、照射手段及び撮影手段
が肉盛り部に対して相対的に移動して肉盛り部の表面全
域を走査するように回転する回転支持部を有する構成と
なっている。

【００１７】さらに、請求項１０に記載されているよう
に、上記撮影手段はＣＣＤカメラであり、上記画像処理
手段は画像の両端の点を結ぶ直線の長さを肉盛り幅とし
て処理し特定する構成となっている。

【００１８】

【発明の効果】本発明の請求項１に係る肉盛り部品の肉
厚測定方法によれば、肉盛り部を含む領域に線状光線を
照射しつつその形状を撮影して、この撮影により得られ
た画像を処理して肉盛り幅を特定し、予め得られた肉盛
り幅と肉厚との関係式を用いて肉厚を特定することがで
きることから、非破壊により肉盛り部の肉厚を測定で
き、これにより、抜き取り検査あるいは破壊検査の手法
によるものに比べて、工数の低減、及び製造コストの低
減という優れた効果がもたらされる。

【００１９】本発明の請求項２に係る肉盛り部品の肉厚
測定方法によれば、Ｒ溝を施した部分における基部材と
肉盛りの合金粉末との界面での溶着が確実に行われ、特
に、係数ａを０．１３〜０．２１とすることでＲ３．０
〜Ｒ４．５のＲ溝に肉盛りを施した場合の肉盛り部の肉
厚をより高精度に特定することができるという優れた効
果がもたらされる。

【００２０】本発明の請求項３に係る肉盛り部品の肉厚
測定方法によれば、基部品と肉盛り部との光の反射率の
差が１０％以上の波長をもつ線状光線を照射すること
で、基部材と肉盛り部との境界を明確に撮影でき、これ
により、肉厚の測定誤差を低減できるという優れた効果
がもたらされる。さらに、異種材料の組み合わせにおい
て特定の材料の形状を測定でき、これまでにない汎用性
を得ることができるという優れた効果がもたらされる。

【００２１】本発明の請求項４に係る肉盛り部品の肉厚
測定方法によれば、線状光線として特殊な短波長の光を
使用しなくても、フィルタを交換することにより、鉄
基、銅基、ニッケル基等の合金粉末による肉盛り幅を測
定することができ、これにより、安価でかつ小型の装置
を構成できるという優れた効果がもたらされる。

【００２２】本発明の請求項５に係る肉盛り部品の肉厚
測定方法によれば、肉盛り部の形状を高精度で撮影して
画像として取り込めることから、肉厚の測定精度がより
向上し、良品か否かの判定を確実に行うことができると
いう優れた効果がもたらされる。

【００２３】本発明の請求項６に係る肉盛り部品の肉厚
測定方法によれば、線状光線を照射する肉盛り部領域の
表面状態による撮影感度の低下を抑制でき、これによ
り、肉厚の測定を高精度に行うことができ、良品か否か
の判定を確実に行うことができるという優れた効果がも
たらされる。

【００２４】本発明の請求項７に係る肉盛り部品の肉厚
測定装置によれば、非破壊により肉厚の高精度な測定が
行え、検査速度の向上、工数の低減、及び製造コストの
低減が達成できるのはもちろんのこと、肉盛り部の表面
形状を撮影し画像処理を行って肉盛り幅を求めるたけ
で、予め得られた関数式により肉厚を求めることができ
るため、実測に必要な他の測定手段を必要とせず、結果
として、装置の小型化が達成できるという優れた効果が
もたらされる。

【００２５】本発明の請求項８に係る肉盛り部品の肉厚
測定装置によれば、線状光線を照射する肉盛り部領域の
表面状態による撮影感度の低下を抑制でき、これによ
り、肉厚の測定を高精度に行うことができるのはもちろ
んのこと、照射手段と撮影手段との相対的な位置関係を
所望の状態に確実に保持することができるという優れた
効果がもらされる。

【００２６】本発明の請求項９に係る肉盛り部品の肉厚
測定装置によれば、例えば、基部材の一部を支点として
回転支持部を回転させることで、測定位置のずれを防止
しつつ、連続的に任意の測定部位を測定することがで
き、これにより、測定時間の短縮化すなわち検査速度の
向上を達成することができるという優れた効果がもたら
される。

【００２７】本発明の請求項１０に係る肉盛り部品の肉
厚測定装置によれば、撮影手段としてＣＣＤカメラを用
いることで、装置全体の小型化を達成することができ、
又、測定対象物との相対的な距離を短くすることができ
ることから、測定に要する空間すなわち測定場所をでき
るだけ狭くして作業場の有効利用を行うことができ、さ
らに、取り込まれた画像の両端の点を結ぶ直線の長さを
肉盛り幅として特定することで、データの解析速度を上
げることができ、これにより、検査工程に要する時間の
短縮化を達成することができるという優れた効果がもた
らされる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面に基
づいて説明する。

【００２９】図１は、本発明に係る肉盛り部品の肉厚測
定装置を用いて肉盛り部品を測定する状態を示す斜視図
である。

【００３０】図１に示されるように、本装置は、肉盛り
部領域に線状光線を照射する照射手段としての光源１及
び照射銃２と、所定の波長のみを通すフィルタ３と、肉
盛り部を撮影する撮影手段としてのＣＣＤカメラ６と、
この照射銃２あるいは光源１及び照射銃２とＣＣＤカメ
ラ６とを一体的に保持する保持手段としての腕付き丸棒
部材８と、ＣＣＤカメラ６により撮影された画像を処理
して肉盛り部の加工面と平行な方向における肉盛り幅を
特定する画像処理手段及び画像処理手段により特定され
た肉盛り幅（Ｘ）の情報を予め得られた肉盛り幅
（Ｘ），肉厚（Ｙ），及び係数（ａ）との関係式Ｙ＝ａ
Ｘに代入して肉厚を算出して特定する算出手段等を組み
込んだコンピュータ９等により構成されている。

【００３１】また、本実施例では、エンジンのシリンダ
ヘッド７を基部材としてこのバルブシート部に肉盛り材
料としての合金粉末を溶着してバルブシート５を形成し
たものを測定対象物である肉盛り部品として採用したも
のである。

【００３２】このシリンダヘッド７は、アルミ合金（Ａ
Ｃ２Ａ）の鋳造品であり、肉盛り材料としての合金粉末
には、その材料組成が重量％で、Ｃｏ：１２．５％、Ｆ
ｅ：６．４％、Ｎｉ：１２．７％、Ｖ：１．９％、Ｎ
ｂ：２．２％、Ｍｎ：１．２％、Ａｌ：１．０％、残部
Ｃｕ及び不純物からなる銅系合金粉末を用いたものであ
る。

【００３３】そして、高密度エネルギのレーザビームと
して、加工点出力４．０ｋＷのＣＯ_２レーザを用いて、
Ｒ溝加工されたバルブシート部への合金粉末の供給量を
４５ｇ／ｍｉｎ、シールドガスとしてのＡｒ供給量を１
０ｌ／ｍｉｎ、加工速度を１．０ｍ／ｍｉｎにて肉盛り
加工を施し、その後、肉盛り部の表面をバルブシートの
形状に加工したものである。

【００３４】ここで、本発明で定義される肉盛り部の肉
盛り幅（Ｘ）と肉厚（Ｙ）との関係を図２に示す。尚、
図２は、バルブシートの部分においてシリンダヘッド７
を切断した断面図である。

【００３５】本図に示されるように、半径ＲのＲ溝７ａ
が施された領域に肉盛りされた肉盛り部は、バルブの傘
部（不図示）が密接するように加工されて加工面として
のバルブ当たり面７ｂが形成されている。この状態にお
いて、当たり面７ｂから深さ方向すなわち当たり面７ｂ
に垂直な方向でＲ溝７ａとの境界までの距離を肉厚
（Ｙ）とし、又、当たり面７ｂと平行な方向における肉
盛り部の両端間の距離を肉盛り幅（Ｘ）としている。

【００３６】また、本発明で用いられる照射手段である
光源１としては、最終的に線状光線が得られるものであ
ればよく、従って、例えば白色光源であるハロゲンラン
プを使用し、照射銃２の光照射口に線状光線にするため
のマスクを取り付けたものを適用することも可能であ
る。

【００３７】さらに、照射光が線状光線であっても、測
定精度を上げるためには、基部材と肉盛り部との光の反
射率の差が少なくとも１０％以上必要である。

【００３８】図３は、光源としてハロゲンランプを用い
た場合において、基材としてのアルミ鋳造シリンダヘッ
ドと肉盛り材料としての銅系合金とにおける光の波長と
反射率の関係を示すものである。図３から明らかなよう
に、アルミ鋳造品と銅系合金との光の反射率は、波長が
約５７０ｎｍでほぼ同じ値になり、それよりも長い波長
では、アルミ鋳造品に比べて銅系合金の反射率が高くな
っている。

【００３９】従って、銅系合金のバルブシート５の形状
を測定するには、銅系合金の反射率がアルミ鋳造品すな
わちシリンダヘッドの反射率よりも高くなる波長が５７
０ｎｍを超える光を用いるのが好ましい。

【００４０】尚、波長が５７０ｎｍ以下の光でも、反射
率の差が１０％以上あれば用いることは可能である。

【００４１】さらに、８００ｎｍ以上の波長をもつ光で
は、可視光の領域を大幅に超えることから、波長７００
ｎｍないし８００ｎｍの光がより好ましい。この７００
ｎｍないし８００ｎｍの波長をもつ光を使用する場合
は、７５０ｎｍの波長にて光透過率のピークをもちこの
領域の波長の光のみを通すバンドパスフィルタ３を用い
ることで対応できる。

【００４２】次に、本発明に用いられる撮影手段として
は、小型で高感度のＣＣＤカメラ６、あるいは、大型の
カメラに望遠レンズを取り付けたもの等を用いることが
可能であり、装置全体の小型化等の点からＣＣＤカメラ
６を用いるのが好ましい。

【００４３】また、図４に示されるように、撮影手段で
あるＣＣＤカメラ６と照射手段である照射銃２との相対
的な位置関係は、ＣＣＤカメラ６に取り込まれる光の強
度を高くして撮影画像の精度を上げるために、撮影方向
と線状光線４とのなす角度θが９０度以下となるように
配置するのが好ましい。尚、本実施例では、角度θが９
０度となるように配置している。

【００４４】さらに、これらＣＣＤカメラ６及び照射銃
２を保持手段としての腕付き丸棒部材８に一体的に固定
することで、両者の相対的な位置関係を確実に維持する
ことが可能である。

【００４５】また、この丸棒部材８は、その少なくとも
下方部分の外径をシリンダヘッド７のバルブ軸挿通孔
（不図示）に挿入適合可能な寸法（例えば外径６ｍｍ）
とすることにより、丸棒部材８の下方部分をバルブ軸挿
通孔に嵌め込み、この嵌め込み部分を回転支持部として
丸棒部材８を回転させることができる。

【００４６】これにより、所定の角度関係を維持した状
態で、ＣＣＤカメラ６及び照射銃２を肉盛り部であるバ
ルブシート５の表面全周に亘って走査させることができ
る。

【００４７】従って、複数の位置にて肉厚を測定する場
合でも、丸棒部材８を所定角度回転させるだけで容易に
測定位置への位置決めを行うことができ、測定時間の短
縮化が可能となる。

【００４８】尚、保持手段としては、上述の腕付き丸棒
部材８に限られるものではなく、照射銃２及びＣＣＤカ
メラ６と肉盛り部との間に、相対的な移動を行わせて肉
盛り部表面の走査ができるものであれば、他の手段でも
よい。

【００４９】次に、本発明に係る測定方法の一実施例を
図５にフローチャートとして示す。

【００５０】先ず、肉盛りを施す基部材としてのシリン
ダヘッド７の材料及びバルブシート５を形成するのに用
いられた肉盛材料から、線状光線として使用する波長を
特定し、この波長のみを通すフィルタ３を決定する。ま
た、基部材のＲ溝の寸法から、肉盛り幅（Ｘ）と肉厚
（Ｙ）との関係式Ｙ＝ａＸの係数ａを決定し、コンピュ
ータ９に入力する。

【００５１】次に、図１に示すように、測定装置が設置
された状態で、肉盛り部領域すなわちバルブシート５の
領域の測定位置に線状光線４を照射しつつ、ＣＣＤカメ
ラ６により撮影して測定を開始する。

【００５２】次に、ＣＣＤカメラ６により撮影された形
状画像の画像データをコンピュータ９内の画像処理手段
に送り、この画像データの解析を行い、肉盛り幅（Ｘ）
を数値化して特定する。

【００５３】次に、コンピュータ９内の算出手段におい
て、得られた肉盛り幅（Ｘ）の数値データを予め決定さ
れた関係式Ｙ＝ａＸに代入して演算し、肉厚（Ｙ）の値
を求める。

【００５４】そして、得られた肉厚（Ｙ）の値が、所定
の許容範囲に含まれるか否かを比較し、良（ＯＫ）又は
否（ＮＧ）の判定結果を出力手段により出力する。

【００５５】ここで、判定結果を出力手段により出力さ
せるまでもなく、得られた肉厚（Ｙ）の値のみを出力さ
せて、作業者がその値（Ｘ）を確認して、良否の判定を
行うことも可能である。

【００５６】以上のようにして肉厚の測定及びＯＫ又は
ＮＧの判定が行われると、シリンダヘッドの加工ライン
においては、ＯＫの場合次の加工工程へ、一方、ＮＧの
場合はラインから抜き取られて再加工あるいは不良品と
して処理されることになる。

【００５７】図６は、４気筒エンジンに組み込まれるア
ルミ鋳造のシリンダヘッドの吸気側バルブシート部に、
前述の銅系合金分末を肉盛して当たり面７ｂ加工を施
し、このバルブシート部の直径を通る断面において、図
２にて定義した肉盛り幅（Ｘ）と肉厚（Ｙ）との値をメ
ジャー等の測定器を用いて実際に測定したものである。

【００５８】図６から明らかなように、Ｒ溝寸法がＲ
４．５の場合、肉盛り幅（Ｘ）と肉厚（Ｙ）との関係式
はＹ＝０．１３Ｘ、すなわち、係数ａ＝０．１３であ
り、又、Ｒ溝寸法がＲ３．０の場合、関係式はＹ＝０．
２１Ｘ、すなわち、係数ａ＝０．２１となっている。

【００５９】従って、Ｒ溝寸法がＲ４．５の場合は、関
係式としてＹ＝０．１３Ｘを採用することができ、又、
Ｒ３．０の場合は、Ｙ＝０．２１を採用することができ
る。

【００６０】図７は、前述の丸棒部材８を回転させて、
ＣＣＤカメラ６及び照射銃２が、肉盛り部であるバルブ
シート５の上方をその円形状に沿って回転速度０．５ｍ
／ｍｉｎで走査するようにして、０．５秒間隔でのサン
プリング測定を行ったものの画像データの一例を示すも
のである。図７に示されるような得られた画像の両端の
点（Ａ点，Ｂ点）を結ぶ直線の長さをコンピュータ９に
より計算し、この計算値を肉盛り幅（Ｘ）の値として用
いて、関係式Ｙ＝ａＸに代入して肉厚（Ｙ）の値を求め
る。

【００６１】これにより、データの解析速度を上げるこ
とができ、検査（測定）工程に要する時間の短縮化を達
成することが可能となる。

【００６２】図８は、シリンダヘッドのバルブシート部
に肉盛りした部分に対して、正常な当たり面７ｂの加工
を施したものと、加工工具の加工軸を偏倚させて当たり
面７ｂの加工を施したものとの２種類について、本発明
の装置を用いて肉厚（Ｙ）を測定した結果を示すもので
ある。尚、本図においては、○印が正常な当たり面加工
を施したものの測定結果、×印が加工軸を偏倚させて当
たり面加工を施したものの測定結果をそれぞれ示すもの
である。

【００６３】ここで、バルブシート５の肉厚（Ｙ）の許
容範囲としては、これまでの知見に基づき、中心値０．
８ｍｍで、上限値０．８５ｍｍ、下限値０．７５ｍｍに
設定し、製品の良（ＯＫ），否（ＮＧ）判定を行うと、
正常な当たり面加工を施したものの肉厚は全て許容範囲
内であるが、加工軸を偏倚させて当たり面加工を施した
ものの肉厚は測定位置によっては許容範囲外となってい
るのが確認できる。

【００６４】このように、肉盛り部品の良否判定のアル
ゴリズムとしては、中心値を設定し、この中心値に対し
て上下限値を決定して、この許容範囲を超える値が存在
する場合には、ＮＧ判定を行い、又、すべての値が、許
容範囲内にある場合は、ＯＫ判定を行って、その判定に
応じた信号を出力させることができる。

【００６５】尚、図８に示す肉厚測定結果と、判定した
バルブシート部分の断面を実際に観察しその肉盛り幅と
肉厚を調べて得られた結果とを比較したところ、測定誤
差は３％以内であることが確認された。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る肉盛り部品の肉厚測定装置の一実
施例を示す図である。

【図２】本発明に係る肉盛り幅と肉厚の定義を示す図で
ある。

【図３】本発明に係る測定対象としてのアルミ鋳造品の
シリンダヘッドと肉盛り用の銅系合金の光の波長と反射
率の関係を示す図である。

【図４】本発明に係る線状の白色光の照射方法とＣＣＤ
カメラの撮影方向との相対的な位置関係を示す図であ
る。

【図５】本発明に係る肉盛り部品の肉厚測定方法の一実
施例をフローチャートにした図である。

【図６】本発明に係る基部材のＲ溝の違いによる肉盛り
幅と肉厚の関係を示す図である。

【図７】本発明に係る肉盛り幅を規定する一実施例を示
す図である。

【図８】本発明に係る測定装置及び方法を用いて測定さ
れた測定位置と肉厚の関係を示す図である。

【符号の説明】

１ 光源 ２ 照射銃（照射手段） ３ フィルタ ４ 線状光線 ５ バルブシート（肉盛り部） ６ ＣＣＤカメラ（撮影手段） ７ シリンダヘッド（基部材） ７ａ Ｒ溝 ７ｂ 当たり面（加工面） ８ 腕付き丸棒部材（保持手段） ９ コンピュータ（画像処理手段、算出手段）

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基部材のＲ溝を施した部位に高密度エネ
   ルギビームを用いて合金粉末を肉盛りして肉盛り部を形
   成し、肉盛り部を所定の形状に加工して加工面を設けた
   肉盛り部品において、加工面から深さ方向への肉盛り部
   の肉厚を測定する肉盛り部品の肉厚測定方法であって、 前記肉盛り部を少なくとも含む領域に光源を用いて線状
   光線を照射しつつ、肉盛り部を撮影手段により撮影し、
   撮影により得られた画像を処理して肉盛り部の加工面と
   平行な方向における肉盛り幅を特定し、予め得られた肉
   盛り幅（Ｘ），肉厚（Ｙ），及び係数（ａ）との関係式
   Ｙ＝ａＸを用いて肉厚を特定することを特徴とする肉盛
   り部品の肉厚測定方法。
2. 【請求項２】 Ｒ溝の加工寸法がＲ３．０ないしＲ４．
   ５であり、係数ａが０．１３ないし０．２１であること
   を特徴とする請求項１記載の肉盛り部品の肉厚測定方
   法。
3. 【請求項３】 線状光線として、基部材と肉盛り部との
   光の反射率の差が１０％以上の波長をもつものを使用す
   ることを特徴とする請求項１記載の肉盛り部品の肉厚測
   定方法。
4. 【請求項４】 線状光線として白色の線状光線を使用
   し、かつ、基部材と肉盛り部との光の反射率の差が１０
   ％以上の波長のみを通すフィルタを介して白色の線状光
   線を照射することを特徴とする請求項１記載の肉盛り部
   品の肉厚測定方法。
5. 【請求項５】 基部材がアルミニウム合金からなり、か
   つ、肉盛り部を形成する合金粉末が銅系合金からなる場
   合において、線状光線として白色の線状光線を使用し、
   かつ７００ｎｍないし８００ｎｍの波長のみを通すフィ
   ルタを介して白色の線状光線を照射することを特徴とす
   る請求項１記載の肉盛り部品の肉厚測定方法。
6. 【請求項６】 撮影手段による撮影方向と線状光線の照
   射方向とのなす角度θが９０度以内であることを特徴と
   する請求項１記載の肉盛り部品の肉厚測定方法。
7. 【請求項７】 基部材のＲ溝を施した部位に高密度エネ
   ルギビームを用いて合金粉末を肉盛りして肉盛り部を形
   成し、肉盛り部を所定形状に加工して加工面を設けた肉
   盛り部品において、加工面から深さ方向への肉盛り部の
   肉厚を測定する肉盛り部品の肉厚測定装置であって、 肉盛り部を少なくとも含む領域に線状光線を照射する照
   射手段と、肉盛り部を撮影する撮影手段と、撮影手段に
   より得られた画像を処理して肉盛り部の加工面と平行な
   方向における肉盛り幅を特定する画像処理手段と、画像
   処理手段により特定された肉盛り幅の情報及び予め得ら
   れた肉盛り幅（Ｘ），肉厚（Ｙ），及び係数（ａ）との
   関係式Ｙ＝ａＸにより肉厚を算出して特定する算出手段
   と、照射手段及び撮影手段を保持する保持手段とを有す
   ることを特徴とする肉盛り部品の肉厚測定装置。
8. 【請求項８】 保持手段は、照射手段による線状光線の
   照射方向と撮影手段による撮影方向とのなす角度θが９
   ０度以内となるように、照射手段と撮影手段とを一体的
   に保持していることを特徴とする請求項７記載の肉盛り
   部品の肉厚測定装置。
9. 【請求項９】 肉盛り部が環状形状をなし、保持手段
   は、基部材の一部を支点として、照射手段及び撮影手段
   が肉盛り部に対して相対的に移動して肉盛り部の表面全
   域を走査するように回転する回転支持部を有することを
   特徴とする請求項７記載の肉盛り部品の肉厚測定装置。
10. 【請求項１０】 撮影手段はＣＣＤカメラであり、画像
    処理手段は画像の両端の点を結ぶ直線の長さを肉盛り幅
    として処理し特定することを特徴とする請求項９記載の
    肉盛り部品の肉厚測定装置。