JP2000019057A - 粒子噴霧状態検出方法およびその装置 - Google Patents

粒子噴霧状態検出方法およびその装置

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伸夫 井上
Masao Suzuki
正男 鈴木
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    • B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 噴霧作業を中断することなく、いかなる粒子
の噴霧状態をも明確にチェック検出することができて、
常に精度よい粒子の噴霧状態を確保できる粒子噴霧状態
検出方法およびその装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 粒子３をワーク４に噴霧する際の粒子噴
霧状態検出方法において、前記ワーク４近傍にレーザ光
６を面状に照射して粒子噴霧状態Ｓを検出することを特
徴とするもので、粒子３の噴霧状態の検出作業の間、噴
霧粒子３は何ら支障なくワーク４の表面に到達し続ける
ことができ、高い頻度にて粒子の噴霧状態のチェック検
出を行い、常に精度よい粒子の噴霧状態を確保しつつ噴
霧作業が行える。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、噴霧塗装や風洞試
験等にて行われる、粒子をワークに噴霧する際の粒子噴
霧状態検出方法およびその噴霧装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ゴム製品が多方面にわたって使用
されるようになって、精度の高い表面仕上げが要求され
たり、耐久性の高い表面への改質が要求されている。例
えば、ゴムベルトの表面にテフロン（登録商標）やフッ
素等をコーティング塗装して表面の改質がなされたり、
車両用防振ゴム等においては、耐候性能の向上のための
表面塗装がなされる。その他、一般的な塗装品において
も表面の微細な凹凸を平滑にしたり、電気的な特性を調
整するために表面塗装が行われている。このような高い
精度での表面塗装として、粒子噴霧器から噴霧された塗
料等の粒子をワークに噴霧する噴霧塗装が広く行われて
いる。さらには、風洞試験等においても、粒子噴霧器か
ら噴霧された白煙等の粒子を送風機によってワークに噴
霧して該ワークの表面の流体特性を目視することが行わ
れている。
【０００３】このような粒子噴霧装置において、粒子噴
霧器から噴霧された粒子がワークに適切に届いている
か、あるいはどのような状態で噴霧されているか、さら
には粒子がワークの周囲でどのような挙動を示している
かを常に把握しておくことは、高い精度での表面塗装や
風洞試験にとってきわめて重要であった。そのために、
従来では図４に示すように、スプレーガン等の粒子噴霧
器２１のノズル２２から噴霧された塗料等の粒子２３を
ワーク２４に噴霧して該ワーク２４の表面を塗装する粒
子噴霧装置において、粒子噴霧器２１からの塗料等の粒
子２３の噴霧状態をチェック検出するには、操業開始直
前あるいは操業中もしくは操業を中断して、前記粒子噴
霧器２１とワーク２４との間に、粒子２３の噴霧方向に
ほぼ直交して白紙２６を挿入して、該白紙２６の表面に
塗布された噴霧痕Ｓを目視して、粒子の噴霧状態をチェ
ック検出していた。なお、符号２７はワーク２４を巻き
付けたドラム２８を回転させるターンテーブルを示す。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の粒子噴霧装置における粒子の噴霧状態のチェック
検出方法では、実際にチェック部材となる白紙に塗料等
の粒子を噴霧する必要があることから、このチェック検
出作業の間は白紙の裏側に位置するワークへの噴霧は途
絶えて塗装作業が中断される他、チェック部材である白
紙を多数枚準備しておかねばならなかった。しかも、全
てのワークに対して精度の高い表面塗装が要求される場
合には、かなりの頻度にて粒子の噴霧状態のチェック検
出が行われる必要があり、特に塗装が自動塗装装置によ
り行われている場合には、その都度自動塗装装置を停止
させねばならず、きわめて煩わしかった。さらに、ワー
クの表面に塗布する塗装粒子が透明な場合には、チェッ
ク部材である白紙によるチェック検出がきわめて困難で
あった。また、風洞試験等においても、粒子噴霧器から
噴霧された白煙等の粒子を送風機によってワークに噴霧
して該ワークの表面の流体特性を目視する際に、白煙等
の粒子の観察を明瞭に行うことは困難であった。
【０００５】そこで本発明は、前記従来の粒子噴霧状態
検出方法およびその装置の課題を解決して、噴霧作業を
中断することなく、いかなる粒子の噴霧状態をも明確に
チェック検出することができて、常に精度よい粒子の噴
霧状態を確保できる粒子噴霧状態検出方法およびその装
置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このため本発明は、粒子
をワークに噴霧する際の粒子噴霧状態検出方法におい
て、前記ワーク近傍にレーザ光を面状に照射して粒子噴
霧状態を検出することを特徴とするものである。また本
発明は、前記面状に照射されたレーザ光を該面と直交す
る方向に走査して粒子の噴霧状態を３次元的に検出する
ことを特徴とするものである。そして前記レーザ光によ
り検出された粒子の噴霧状態をカメラにて監視すること
を特徴とするものである。また本発明は、粒子噴霧器か
ら噴霧された塗料等の粒子をワークに噴霧して該ワーク
の表面を塗装する粒子噴霧装置において、前記粒子噴霧
器とワークとの間あるいはワークの周囲に前記粒子の噴
霧方向にほぼ直交してレーザ光を面状に照射するレーザ
照射器を配設したことを特徴とするものである。また本
発明は、粒子噴霧器から噴霧された塗料等の粒子をワー
クに噴霧して該ワークの表面を塗装する粒子噴霧装置に
おいて、前記ワークの側方からレーザ光をほぼ粒子の噴
霧方向に面状に照射するレーザ照射器を配設したことを
特徴とするものである。また本発明は、粒子噴霧器から
噴霧された白煙やドライアイス等の粒子を送風機によっ
てワークに噴霧して該ワークの表面の流体特性を試験す
る風洞試験装置等の粒子噴霧装置において、前記ワーク
の周囲にレーザ光を面状に照射するレーザ照射器を配設
したことを特徴とするものである。また本発明は、前記
レーザ照射器を前記面状のレーザ光に直交する方向に走
査すべく移動可能に構成したことを特徴とするものであ
る。また本発明は、前記レーザ光により検出された粒子
の噴霧状態を監視するカメラを適宜位置に設置したこと
を特徴とするもので、これらを課題解決のための手段と
するものである。
【０００７】
【発明の実施の形態および実施例】以下本発明の実施の
形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の粒子
噴霧状態検出方法およびその装置の第１実施の形態を示
すもので、粒子の噴霧方向にほぼ直交してレーザ光を面
状に照射する状態の斜視図である。本発明は、粒子をワ
ークに噴霧する際の粒子噴霧状態検出方法において、前
記ワーク近傍にレーザ光を面状に照射して粒子噴霧状態
を検出することを基本的な特徴とするものであり、さら
に、前記面状に照射されたレーザ光を該面と直交する方
向に走査して粒子の噴霧状態を３次元的に検出すること
を特徴とするものである。
【０００８】本実施の形態のものは、ゴムベルト等のワ
ーク４の表面にテフロンやフッ素等をコーティング塗装
する際の噴霧塗装に採用された例であるが、他に耐候性
能の向上のために表面が塗装される車両用防振ゴム等、
多岐にわたる分野の表面噴霧塗装に採用され得る。図１
に示すように、スプレーガン等の粒子噴霧器１のノズル
２から噴霧された塗料等の粒子３を、ターンテーブル７
上のドラム８に巻き付けられたベルト状のワーク４に噴
霧して、該ワーク４の表面を塗装するに際して、前記粒
子噴霧器１とワーク４との間あるいはワーク４の周囲に
前記粒子３の噴霧方向にほぼ直交してレーザ光６を面状
に照射するレーザ照射器５を配設したものである。前記
レーザ照射器５から照射される面状のレーザ光６は、一
度に無数の光条からなる面状のレーザ光６を照射するよ
うにしてもよいし、１条のレーザ光６を面方向に走査さ
せて面状のレーザ光６を形成させてもよい。
【０００９】そして図示はしないが、前記レーザ照射器
５を面状のレーザ光６と直交する方向すなわち前記粒子
３の噴霧方向に適宜の駆動手段によって移動可能に構成
することにより、前記面状に照射されたレーザ光６を該
面と直交する方向に走査して粒子３の噴霧状態を３次元
的にも検出できるように構成したものである。そして、
前記レーザ光６により検出された粒子３の噴霧状態をカ
メラにて監視することを特徴とするものである。図１で
は、粒子噴霧器１とワーク４との間において、粒子３の
噴霧方向にほぼ直交してレーザ照射器５からレーザ光６
を面状に照射することによって、スプレーガン等の粒子
噴霧器１のノズル２から噴霧された塗料等の粒子３の噴
霧痕Ｓを明瞭かつ迅速で容易にチェック検出することが
可能となる。その際、噴霧粒子３は何ら支障なくワーク
４の表面を塗布し続けることができるので、塗装作業が
中断されることがなく、機器類の作動を停止させる必要
もない。そして、面状のレーザ光６をワーク４の周囲に
おいて該面と直交する方向に走査して粒子３の噴霧状態
を３次元的に検出するならば、ワーク４の周囲における
粒子３の噴霧方向から見た噴霧状態を、噴霧方向に輪切
りにして明瞭に検出することができ、これをカメラにて
撮影して検出した結果を遠隔位置にて把握して、より精
度の高い塗装制御に寄与せしめることが可能となる。
【００１０】図２は、本発明の粒子噴霧状態検出方法お
よびその装置の第２実施の形態を示すもので、図２
（Ａ）は粒子の噴霧方向にレーザ光を面状に照射する状
態の斜視図、図２（Ｂ）はカメラが捉えたその平面図で
ある。図２に示すように、本実施の形態では、スプレー
ガン等の粒子噴霧器１のノズル２から噴霧された塗料等
の粒子３を、ターンテーブル７上のドラム８に巻き付け
られたベルト状のワーク４に噴霧して、該ワーク４の表
面を塗装するに際して、前記ワーク４の側方からレーザ
光６をほぼ粒子の噴霧方向に面状（図示の例ではほぼ水
平状であるが必ずしも水平でなくともよい。水平から鉛
直までの面を選択可能である。）に照射するレーザ照射
器５を配設したものである。そして、前記第１実施の形
態のものと同様に、レーザ照射器５から照射される面状
のレーザ光６は、一度に無数の光条からなる面状のレー
ザ光６を照射するようにしてもよいし、１条のレーザ光
６を面方向に走査させて面状のレーザ光６を形成させて
もよい。
【００１１】そして、前記レーザ照射器５を面状のレー
ザ光６と直交する方向に適宜の駆動手段、図示の例で
は、レーザ照射器５の側面に設けられた螺子筒１１に螺
合された螺子棒１０をその上端部に設けたハンドル１２
を回転させることによって、前記レーザ照射器５を上下
動させて、前記面状に照射されたレーザ光６を該面と直
交する方向に走査して粒子３の噴霧状態を３次元的に検
出し、レーザ光６により検出された粒子３の噴霧状態を
ワーク４の上方に設置したカメラ９にて監視するもので
ある。レーザ照射器５の前記面と直交する方向への走査
駆動手段は適宜方式が採用され得る。図２では、面状の
レーザ光６をワーク４の周囲において該面と直交する方
向に走査して粒子３の噴霧状態を３次元的に検出するこ
とで、ワーク４の周囲における粒子３の噴霧方向に直交
する方向から見た噴霧状態を、噴霧方向に直交して輪切
りにして明瞭に検出することができ、図２（Ｂ）のよう
に、これをカメラにて撮影して検出した結果を遠隔位置
にて把握して、より精度の高い塗装制御に寄与せしめる
ことが可能となる。
【００１２】図３は、本発明の粒子噴霧状態検出方法お
よびその装置の第３実施の形態を示すもので、風洞試験
装置に適用された例を示す側面図である。図３に示すよ
うに、粒子噴霧器１のノズル２から噴霧された白煙やド
ライアイス等の粒子３を送風機１３によって車両等のワ
ーク１４に前方から噴霧して該ワーク１４の表面の流体
特性を試験する風洞試験装置に適用されたもので、前記
ワーク１４の周囲にレーザ光６Ａ、６Ｂを面状に照射す
る複数のレーザ照射器５Ａ、５Ｂを配設したものであ
る。符号１５は排風ファンを示す。前記各レーザ照射器
５Ａ、５Ｂは、前記粒子３の噴霧方向に直交して（図面
の紙面に直交）配置されたレール１６上を移動および揺
動可能に構成されており、前記各レーザ照射器５Ａ、５
Ｂを前記面状のレーザ光６Ａ、６Ｂに直交する方向に走
査して３次元的な粒子の噴霧状態を検出することを可能
にしている。また、レーザ照射器５Ａ、５Ｂをレール１
６に対して揺動させることで、ワーク１４に対して適正
な方向にレーザ光を照射することができる。さらに、図
示は省略されているが、前述の各実施の形態のものと同
様にレーザ光により検出された粒子の噴霧状態を監視す
るカメラが適宜位置に設置されていることは言うまでも
ない。
【００１３】このように構成したことにより、風洞内で
のワーク１４の周囲付近を流下する比較的見にくい白煙
やドライアイス等の粒子３は、面状のレーザ光６Ａ、６
Ｂによって際立って明確にそれらの流線が露にされる。
そして、レーザ照射器５Ａ、５Ｂを前記面状のレーザ光
６Ａ、６Ｂに直交する方向に走査して３次元的な粒子の
噴霧状態を検出することによって、ワーク１４の周囲に
おける粒子３の噴霧方向に直交する方向すなわち側面か
ら見た噴霧状態を、噴霧方向に直交して輪切りにして明
瞭に検出することができるので、これをカメラにて撮影
して検出した結果を遠隔位置にて把握ないし記録するこ
とによって、ワーク１４である車両における各部表面で
の詳細な流体特性を克明に精度よく分析することができ
る。
【００１４】以上、本発明の実施の形態について詳述し
たが、本発明の趣旨の範囲内で、粒子噴霧器により噴霧
される粒子の種類、噴霧形態、レーザ照射器の形式およ
びその走査駆動方式、レーザ光の照射形態、ワークの種
類、カメラの種類およびその設置形態等については適宜
採用できるものである。
【００１５】
【発明の効果】以上、詳細に述べたように、本発明によ
れば、粒子をワークに噴霧する際の粒子噴霧状態検出方
法において、前記ワーク近傍にレーザ光を面状に照射し
て粒子噴霧状態を検出するようにしたので、面状のレー
ザ光によって粒子噴霧器から噴霧された粒子の噴霧痕を
明瞭かつ迅速で容易にチェック検出することが可能とな
り、従来のもののようにチェック部材である白紙を多数
枚準備しておいたり、粒子の噴霧状態の検出のために自
動装置を停止させたりすることもない。そして、粒子の
噴霧状態の検出作業の間、噴霧粒子は何ら支障なくワー
クの表面に到達し続けることができるので、全てのワー
クに対して精度の高い表面塗装等が要求される場合に
は、高い頻度にて粒子の噴霧状態のチェック検出を行え
るので、常に精度よい粒子の噴霧状態を確保しつつ噴霧
作業を行える。さらに、ワークの表面に塗布する塗装粒
子が透明な場合であっても、面状のレーザ光によって粒
子噴霧器から噴霧された粒子の噴霧痕を明瞭にチェック
検出できる。
【００１６】また、前記面状に照射されたレーザ光を該
面と直交する方向に走査して粒子の噴霧状態を３次元的
に検出するようにしたことにより、ワークの周囲におけ
る粒子の噴霧方向あるいは噴霧方向に直交する方向から
見た噴霧状態を輪切りにして明瞭に検出することがで
き、より精度の高い塗装制御等に寄与せしめることが可
能となる。さらに、前記レーザ光により検出された粒子
の噴霧状態をカメラにて監視するようにしたことによ
り、面状に照射されたレーザ光により検出された粒子の
噴霧状態をカメラにて撮影して遠隔位置にて把握して、
より精度の高い噴霧制御に寄与せしめることが可能とな
る。
【００１７】また、粒子噴霧器から噴霧された白煙やド
ライアイス等の粒子を送風機によってワークに噴霧して
該ワークの表面の流体特性を試験する風洞試験装置等の
粒子噴霧装置において、前記ワークの周囲にレーザ光を
面状に照射するレーザ照射器を配設したものでは、風洞
内でのワークの周囲付近を流下する比較的見にくい白煙
やドライアイス等の粒子は、面状のレーザ光によって際
立って明確にそれらの流線が露にされ、そして、レーザ
照射器を前記面状のレーザ光に直交する方向に走査して
３次元的な粒子の噴霧状態を検出することによって、ワ
ークの周囲における粒子の噴霧方向に直交する方向すな
わち側面から見た噴霧状態を、噴霧方向に直交して輪切
りにして明瞭に検出することができるので、これをカメ
ラにて撮影して検出した結果を遠隔位置にて把握ないし
記録することによって、ワークである車両等における各
部表面での詳細な流体特性が克明に精度よく分析するこ
とができる。このように、本発明によれば、噴霧作業を
中断することなく、いかなる粒子の噴霧状態をも明確に
チェック検出することができて、常に精度よい粒子の噴
霧状態を確保できる粒子噴霧状態検出方法およびその装
置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の粒子噴霧状態検出方法およびその装置
の第１実施の形態を示すもので、粒子の噴霧方向にほぼ
直交してレーザ光を面状に照射する状態の斜視図であ
る。
【図２】本発明の粒子噴霧状態検出方法およびその装置
の第２実施の形態を示すもので、図２（Ａ）は粒子の噴
霧方向にレーザ光を面状に照射する状態の斜視図、図２
（Ｂ）はカメラが捉えたその平面図である。
【図３】本発明の粒子噴霧状態検出方法およびその装置
の第３実施の形態を示すもので、風洞試験装置に適用さ
れた例を示す側面図である。
【図４】従来の粒子噴霧状態検出方法およびその装置の
斜視図である。
【符号の説明】
１ 粒子噴霧器 ２ ノズル ３ 粒子 ４ ワーク ５ レーザ照射器 ６ レーザ光 ７ ターンテーブル ８ ドラム ９ カメラ １０ 螺子棒 １１ 螺子筒 １２ ハンドル １３ 送風ファン １４ ワーク １５ 排風ファン １６ レール Ｓ 噴霧痕
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G023 AA01 AB24 4D075 AA02 AA82 AA85 CA48 EA02 4F035 AA04 BB07 4F042 AB03 BA12 BA25 DH09

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 粒子をワークに噴霧する際の粒子噴霧状
    態検出方法において、前記ワーク近傍にレーザ光を面状
    に照射して粒子噴霧状態を検出することを特徴とする粒
    子噴霧状態検出方法。
  2. 【請求項２】 前記面状に照射されたレーザ光を該面と
    直交する方向に走査して粒子の噴霧状態を３次元的に検
    出することを特徴とする請求項１に記載の粒子噴霧状態
    検出方法。
  3. 【請求項３】 前記レーザ光により検出された粒子の噴
    霧状態をカメラにて監視することを特徴とする請求項１
    または２に記載の粒子噴霧状態検出方法。
  4. 【請求項４】 粒子噴霧器から噴霧された塗料等の粒子
    をワークに噴霧して該ワークの表面を塗装する粒子噴霧
    装置において、前記粒子噴霧器とワークとの間あるいは
    ワークの周囲に前記粒子の噴霧方向にほぼ直交してレー
    ザ光を面状に照射するレーザ照射器を配設したことを特
    徴とする粒子噴霧装置。
  5. 【請求項５】 粒子噴霧器から噴霧された塗料等の粒子
    をワークに噴霧して該ワークの表面を塗装する粒子噴霧
    装置において、前記ワークの側方からレーザ光をほぼ粒
    子の噴霧方向に面状に照射するレーザ照射器を配設した
    ことを特徴とする粒子噴霧装置。
  6. 【請求項６】 粒子噴霧器から噴霧された白煙やドライ
    アイス等の粒子を送風機によってワークに噴霧して該ワ
    ークの表面の流体特性を試験する風洞試験装置等の粒子
    噴霧装置において、前記ワークの周囲にレーザ光を面状
    に照射するレーザ照射器を配設したことを特徴とする粒
    子噴霧装置。
  7. 【請求項７】 前記レーザ照射器を前記面状のレーザ光
    に直交する方向に走査すべく移動可能に構成したことを
    特徴とする請求項４ないし６のいずれかに記載の粒子噴
    霧装置。
  8. 【請求項８】 前記レーザ光により検出された粒子の噴
    霧状態を監視するカメラを適宜位置に設置したことを特
    徴とする請求項４ないし７のいずれかに記載の粒子噴霧
    装置。
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