JP2015509589A5

JP2015509589A5 - 物体の特性を判定するシステム及び方法

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Publication number: JP2015509589A5
Application number: JP2014558710A
Authority: JP
Filing date: 2013-02-21
Publication date: 2016-03-31
Anticipated expiration: 2033-02-21

Description

この発明の実施の形態は、既存のシステムの欠点を克服するためになされたものであり、物体の特性を非破壊的に判定する改良されたシステムと方法とを提供する。或いは、少なくとも有用な選択肢を公開する。

好適には、上記バルブ部材は往復移動が可能なスプールバルブ部材であり、上記スプールバルブ部材は、上記内腔部内での直線状の一回の動作で一方の上記略閉配置から上記開配置、そして他方の上記略閉配置に移動でき、上記スプールバルブ部材は空気圧で動かされ、上記駆動機構は、少なくとも上記内腔部の一端に繋がれた空気バルブである。上記駆動機構は、ソレノイドでも良い。或いは、上記誘発機構は、上記スプールバルブ部材を上記内腔部内で一方の上記略閉配置から上記開配置、そして他方の上記略閉配置に動かすための駆動機構を更に備え、上記駆動機構は、上記スプールバルブ部材を機械的に往復移動させる機械装置でも良い。上記機械装置は、電動の押し棒或いはカムを備えても良い。上記機械装置は、上記バルブが空気圧で或いは機械的に他方向に動かされた後に上記バルブを一方向に戻すためのバネを備えても良い。

好適には、上記誘発機構は、上記出口を通過する流体のインパルスを発生させるように構成され、上記インパルスの上記持続時間は、上記バルブ部材が一回の動作中に上記開配置にとどまる時間に相当する。好適には、流体の上記インパルスは、実質的に短い持続時間を有する。好適には、流体の上記インパルスの上記持続時間は約３ミリ秒より短い。好適には、流体の上記インパルスの上記持続時間は約１ミリ秒である。

好適には、システムは、毎秒、約５個より多くの物体の特性を判定するように構成される。好適には、システムは、毎秒、約１０個の物体の特性を判定するように構成される。好適には、システムは、毎秒、約１５個の物体の特性を判定するように構成される。複数の搬送装置或いはレーンの配置では、システムは、毎秒、搬送装置毎或いはレーン毎に指定された数の物体の特性を判定するように好適に構成される。
また、好適には、上記誘発機構は、流体の一回のインパルスを上記物体に向けて上記物体の物理的な振動を誘発するように構成される。好適には、上記検出器は、約１０ミリ秒以下で上記物体の物理的な振動を検出するように構成される。

好適には、上記誘発機構はバルブを備え、上記バルブは、内腔部と流体源からの流体が通過して上記内腔部に送られる入り口と上記内腔部内からの流体が通過して送られる出口とを有するハウジングと、上記ハウジングの上記内腔部内で第１略閉配置、開配置及び第２略閉配置の間を移動可能なバルブ部材と、を備え、上記開配置では、上記バルブ部材は上記入り口から上記出口への流体の流れを実質的に許可し、上記第１及び第２略閉配置では、上記バルブ部材は上記入り口から上記出口への流体の流れを実質的に制限し、上記バルブ部材は、上記内腔部内での一方向の動きで一方の上記略閉配置から上記開配置、そして他方の上記略閉配置に移動できる。

好適には、方法は、毎秒、約５個より多くの物体の特性を判定する工程を備える。好適には、方法は、毎秒、約１０個の物体の特性を判定する工程を備える。好適には、方法は、毎秒、約１５個の物体の特性を判定する工程を備える。複数の搬送装置或いはレーンの配置では、方法は、毎秒、搬送装置毎或いはレーン毎に指定された数の物体の特性を判定する工程を好適に備える。
また、好適には、誘発機構によって誘発する上記工程では、流体の一回のインパルスを上記物体に向けて上記物体の物理的な振動を誘発する。好適には、上記検出器は、約１０ミリ秒以下で上記物体の物理的な振動を検出する。

この発明に備えられるバルブは、好適には、内腔部と流体源からの流体が通過して上記内腔部に送られる入り口と上記内腔部内からの流体が通過して送られる、上記入り口に実質的に近接する出口とを有するハウジングと、上記ハウジングの上記内腔部内で第１略閉配置、開配置及び第２略閉配置の間を移動可能なバルブ部材と、を備え、上記開配置では、上記バルブ部材は上記入り口から上記出口への流体の流れを実質的に許可し、上記第１及び第２略閉配置では、上記バルブ部材は上記入り口から上記出口への流体の流れを実質的に制限し、上記バルブ部材は、上記内腔部内での一方向の動きで一方の上記略閉配置から上記開配置、そして他方の上記略閉配置に移動でき、約５ミリ秒より短い持続時間を有する流体の上記インパルスを上記出口から発生させる。

また、この発明に備えられるバルブは、好適には、内腔部と流体源からの流体が通過して上記内腔部に送られる入り口と上記内腔部内からの流体が通過して送られる、上記入り口に実質的に近接する出口とを有するハウジングと、上記ハウジングの上記内腔部内で第１略閉配置、開配置及び第２略閉配置の間を移動できる往復移動が可能なスプールバルブ部材と、を備え、上記スプールバルブ部材は、上記内腔部内での上記スプールバルブ部材の直線状の一方向の動きで一方の上記略閉配置から上記開配置、そして他方の上記略閉配置に移動でき、上記スプールバルブ部材は２つの制限部を有し、各制限部は上記スプールバルブ部材が上記略閉配置のどちらかにある時に上記入り口から上記出口への流体の流れを実質的に制限する寸法であり、２つの上記制限部の間に供給部が設けられ、上記供給部は上記内腔部内での上記スプールバルブ部材の一回の動作で上記出口を通過する流体のインパルスを発生させる寸法であり、上記インパルスは、上記スプールバルブ部材が一回の動作中に上記開配置にとどまる時間に相当する持続時間を有する。

好適には、この発明の第１の態様によるシステム及びこの発明の第２の態様による方法の誘発機構は、上記バルブの何れかを備える。それらのバルブを、例えば応力波の速度測定或いはパルス音響システム、群集管理装置のような他の適用に使用しても良い。

Claims

物体の特性を判定するシステムであって、
約５ミリ秒より短い持続時間を有する流体のインパルスを発生させ、流体の前記インパルスを前記物体に向けて前記物体の物理的な振動を誘発し、前記物体の振動を誘発する際に前記物体に接触しない誘発機構と、
前記物体の物理的な振動を検出し、前記物体の物理的な振動を検出する際に前記物体に接触しない検出器と、
前記検出器に繋がれ、少なくとも前記検出器によって検出された物理的な振動に基づいて前記物体の特性を判定するプロセッサと、
を備えたシステム。
前記誘発機構は、前記物体の表面に当たる流体の前記インパルスを送信することにより前記物体の物理的な振動を誘発する送信器である請求項１に記載のシステム。
前記誘発機構はバルブを備え、
前記バルブは、
内腔部と流体源からの流体が通過して前記内腔部に送られる入り口と前記内腔部内からの流体が通過して送られる出口とを有するハウジングと、
前記ハウジングの前記内腔部内で第１略閉配置、開配置及び第２略閉配置の間を移動可能なバルブ部材と、
を備え、
前記開配置では、前記バルブ部材は前記入り口から前記出口への流体の流れを実質的に許可し、
前記第１及び第２略閉配置では、前記バルブ部材は前記入り口から前記出口への流体の流れを実質的に制限し、
前記バルブ部材は、前記内腔部内での一方向の動きで一方の前記略閉配置から前記開配置、そして他方の前記略閉配置に移動できる請求項１又は請求項２に記載のシステム。
前記バルブ部材は往復移動が可能なスプールバルブ部材であり、前記スプールバルブ部材は、前記内腔部内での直線状の一回の動作で一方の前記略閉配置から前記開配置、そして他方の前記略閉配置に移動できる請求項３に記載のシステム。
前記スプールバルブ部材は２つの制限部を有し、各制限部は前記スプールバルブ部材が前記略閉配置のどちらかにある時に前記入り口から前記出口への流体の流れを実質的に制限する寸法であり、２つの前記制限部の間に供給部が設けられ、前記供給部は前記スプールバルブ部材が前記開配置にある時に前記入り口から前記出口への流体の流れを実質的に許可する寸法である請求項４に記載のシステム。
前記バルブ部材は回転可能なスプールバルブ部材であり、回転可能な前記スプールバルブ部材は、前記内腔部内での一回の回転で一方の前記略閉配置から前記開配置、そして他方の前記略閉配置に移動できる請求項３に記載のシステム。
前記誘発機構は、前記バルブ部材を前記内腔部内で一方の前記略閉配置から前記開配置、そして他方の前記略閉配置に動かすための駆動機構を更に備えた請求項３に記載のシステム。
前記バルブ部材は往復移動が可能なスプールバルブ部材であり、
前記スプールバルブ部材は、前記内腔部内での直線状の一回の動作で一方の前記略閉配置から前記開配置、そして他方の前記略閉配置に移動でき、
前記スプールバルブ部材は空気圧で動かされ、
前記駆動機構は、少なくとも前記内腔部の一端に繋がれた空気バルブである
請求項７に記載のシステム。
前記駆動機構は、ソレノイドを備えた請求項７に記載のシステム。
前記誘発機構は、前記スプールバルブ部材を前記内腔部内で一方の前記略閉配置から前記開配置、そして他方の前記略閉配置に動かすための駆動機構を更に備え、
前記駆動機構は、前記スプールバルブ部材を機械的に往復移動させる機械装置を有し、
前記バルブが空気圧で或いは機械的に他方向に動かされた後に前記バルブを一方向に戻すため、前記機械装置は電動の押し棒或いはカムを有する及び／又は前記機械装置はバネを有する
請求項４に記載のシステム。
前記誘発機構は、前記出口を通過する流体の前記インパルスを発生させるように構成され、
前記インパルスの前記持続時間は、前記バルブ部材が一回の動作中に前記開配置にとどまる時間に相当する
請求項３から請求項１０の何れか一項に記載のシステム。
流体の前記インパルスの前記持続時間は約３ミリ秒より短い請求項１から請求項１１の何れか一項に記載のシステム。
流体の前記インパルスの前記持続時間は約１ミリ秒である請求項１２に記載のシステム。
流体の前記インパルスは、前記検出器と前記物体との間に伝わる信号の方向と実質的に垂直な、前記物体に対する伝播方向を有する請求項１から請求項１３の何れか一項に記載のシステム。
前記誘発機構は、測定される前記物体から約１ｍｍより大きい間隔を空けて配置された請求項１から請求項１４の何れか一項に記載のシステム。
前記誘発機構は、測定される前記物体から約１０ｍｍから約５００ｍｍの間隔を空けて配置された請求項１５に記載のシステム。
流体の前記インパルスは、前記検出器と前記物体との間に伝わる信号の方向とほぼ一致する、前記物体に対する伝播方向を有し、
前記伝播方向と信号の前記方向とは、前記物体の上面で互いにほぼ一致する
請求項１から請求項１３の何れか一項に記載のシステム。
前記誘発機構からの流体の前記インパルスと前記検出器及び前記物体間の信号とを前記物体に対して実質的に同じ方向に向けるインパルスガイドと、
を更に備えた請求項１から請求項１３、請求項１７の何れか一項に記載のシステム。
前記インパルスガイドは、
前記誘発機構からの流体の前記インパルスが向けられて通過する第１腕と、
前記検出器及び前記物体の間に伝わる信号が通過する第２腕と、
前記第１腕及び前記第２腕に通じる第３腕と、
を有する本体を備え、
前記第１腕が受けた流体の前記インパルスが前記第１腕と前記第３腕とを通過して前記物体に向かうように構成され、
前記検出器と前記物体との間の信号が前記第２腕と前記第３腕とを通過するように構成された
請求項１８に記載のシステム。
前記第１腕は、前記第２腕に対して約９０°と約１８０°の間の角度である請求項１９に記載のシステム。
前記第３腕は、前記第２腕と実質的に同一線上にある請求項１９に記載のシステム。
前記流体は、気体、液体、液体と気体との混合物、又は気体と１以上の粉状の固体との混合物である請求項１から請求項２１の何れか一項に記載のシステム。
流体の前記インパルスは、約０．２ＭＰａと３．０ＭＰａとの間で加圧された加圧空気である請求項１から請求項２１の何れか一項に記載のシステム。
前記検出器は、前記物体に信号を送信し、前記物体から信号を受信するように配置されたレーザドップラ振動計を備えた請求項１から請求項２３の何れか一項に記載のシステム。
前記検出器は、前記検出器と複数の搬送装置のうちの一つの上にある前記物体との間の信号を選択的に伝える光ガイドを備え、
各搬送装置は、一連の物体を搬送するように構成された
請求項１から請求項２４の何れか一項に記載のシステム。
前記光ガイドは、電動可能な偏向ミラーである請求項２５に記載のシステム。
複数の搬送装置と複数の誘発機構とを備え、
各誘発機構は、前記複数の搬送装置の一つに割り当てられた
請求項１から請求項２６の何れか一項に記載のシステム。
物体の特性を判定する方法であって、
誘発機構によって前記物体の物理的な振動を誘発する工程と、
検出器によって前記物体の物理的な振動を検出する工程と、
少なくとも前記検出器によって検出された物理的な振動に基づいて前記物体の特性を判定する工程と、
を備え、
前記誘発機構は、約５ミリ秒より短い持続時間を有する流体のインパルスを発生させて流体の前記インパルスを前記物体に向けるように構成され、前記物体の振動を誘発する際に前記誘発機構は前記物体に接触せず、
前記検出器は、振動を検出する際に前記物体に接触しない
方法。
前記誘発機構は送信器であり、
前記送信器を用いて前記物体の表面に当たる流体の前記インパルスを送信することにより、前記物体の物理的な振動を誘発する工程と、
を備えた請求項２８に記載の方法。
前記誘発機構はバルブを備え、
前記バルブは、
内腔部と流体源からの流体が通過して前記内腔部に送られる入り口と前記内腔部内からの流体が通過して送られる出口とを有するハウジングと、
前記ハウジングの前記内腔部内で第１略閉配置、開配置及び第２略閉配置の間を移動可能なバルブ部材と、
を備え、
前記開配置では、前記バルブ部材は前記入り口から前記出口への流体の流れを実質的に許可し、
前記第１及び第２略閉配置では、前記バルブ部材は前記入り口から前記出口への流体の流れを実質的に制限し、
前記バルブ部材は、前記内腔部内での一方向の動きで一方の前記略閉配置から前記開配置、そして他方の前記略閉配置に移動できる
請求項２８又は請求項２９に記載の方法。
前記誘発機構を用いて前記出口を通過する流体の前記インパルスを発生させる工程と、
を備え、
前記インパルスの前記持続時間は、前記バルブ部材が一回の動作中に前記開配置にとどまる時間に相当する
請求項３０に記載の方法。
流体の前記インパルスの前記持続時間は約３ミリ秒より短い請求項２８から請求項３０の何れか一項に記載の方法。
流体の前記インパルスの前記持続時間は約１ミリ秒である請求項３２に記載の方法。
前記誘発機構は、流体の一回のインパルスを前記物体に向けて前記物体の物理的な振動を誘発するように構成された請求項１から請求項２７の何れか一項に記載のシステム。
前記検出器は、約１０ミリ秒以下で前記物体の物理的な振動を検出するように構成された請求項１から請求項２７の何れか一項に記載のシステム。
誘発機構によって誘発する前記工程では、流体の一回のインパルスを前記物体に向けて前記物体の物理的な振動を誘発する請求項２８から請求項３３の何れか一項に記載の方法。
前記検出器は、約１０ミリ秒以下で前記物体の物理的な振動を検出する請求項２８から請求項３３の何れか一項に記載の方法。