JP4131346B2

JP4131346B2 - ブローテスタ

Info

Publication number: JP4131346B2
Application number: JP15686198A
Authority: JP
Inventors: 満妹尾; 護平張
Original assignee: SMC Corp
Current assignee: SMC Corp
Priority date: 1998-05-22
Filing date: 1998-05-22
Publication date: 2008-08-13
Anticipated expiration: 2018-05-22
Also published as: JPH11333334A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、各種のワーク（部品など）に付着した塵類を清浄なエアの噴射により除去するエアガンに、その最適な使用条件を設定するための測定装置を備えたブローテスタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のエアガン（特開平３−３８２６８号公報を参照）は、把持部の上端に前方へ延びる銃身部（筒体）が一体的に形成され、銃身部の先端にノズルが配設されるとともに把持体にエアの接続ポートが形成され、ノズルと接続ポートとを連通するエア通路に開閉弁が配設されている。銃身部には操作レバーと連動レバーが回動自在に配置され、操作レバーを指で引くと、連動レバーの回動により開閉弁が開いて、エアがノズルから噴射される。このエアガンを用いてワークに付着した塵類（切り粉、油、水等）を除去するとき、エア圧力、ノズル径、ノズルとワークとの間の距離、エアブロー時間は、作業者の直観に任されていた。そのため、空気消費量が必要以上に多くなる傾向にあった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、エアガンの最適使用条件を設定するために、エアガンに各種の測定装置を配設してブローテスタとなし、測定データを表示し又は記録できるようにすることを課題とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るブローテスタは、把持部と銃身部とを一体化して本体を形成し、銃身部の先端にノズルを配設し、ノズルと空気圧の入口ポートとを連通するエア通路を本体に形成し、エア通路に開閉弁を配設し、操作レバーによって開閉弁を開閉するようにしたエアガンにおいて、前記ノズルをノズル径の異なるノズルと変更可能な可変ノズルとなし、上記可変ノズルの直前の空気圧を調節する圧力制御弁を備えると共に、該可変ノズルの直前の空気圧を検出する圧力センサを銃身の先端部に配設し、更に、可変ノズルとワークとの間の距離を測定する変位センサを可変ノズルに隣接して配設し、上記圧力センサ及び変位センサに、それらの出力が配線を通してそれぞれ入力される制御装置を備えた表示器又は記録装置が接続され、上記制御装置は、可変ノズルの使用ノズル径を入力可能であり、且つ、圧力センサによって検出した圧力、変位センサによって検出した距離、圧力センサからの信号に基いて算出された所定値以上の圧力でのエアブローの実施継続時間、及び該時間における空気消費量を、上記表示器に表示し又は記録装置に記録する機能を有すること（第１の構成）を特徴とするものである。
本発明は、上記第１の構成において、開閉弁と可変ノズルを連通させるエア通路に、上記圧力制御弁を構成する圧力調節弁を配設し、該圧力調節弁の圧力調節摘みを前記本体の外部に突出させ、あるいは、本体の入口ポートと空気圧源との間の箇所に、上記圧力制御弁を構成するところの圧力調節摘みを有する電気−空気式圧力調節弁を配設したものとして構成することができる。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１〜図３は本発明のブローテスタの実施の形態第１を示す。実施の形態第１では圧力調節弁26をブローテスタ１の本体10内に配設してある。
図２に示すように、ブローテスタ１の本体（エアガンの本体）10は把持部11と銃身部12とが一体に形成されたものであり、銃身部12の先端（図では右端）に可変ノズル２が配設されている。銃身部12の先端部の上部に圧力センサ３が配設され、銃身部12の先端部の下部に変位センサ４が配設され、銃身部12の後端部（図では左端部）の上面に圧力調節摘み５が配置され、銃身部12の下側後部に操作レバー６が配置されている。空気圧源７は配管18により把持部11の下端に連通され、圧力センサ３及び変位センサ４の出力は配線（リード線）38、39を介して表示器８に接続されている。
【０００６】
図１に示すように、把持部11の下端に入口ポート14が形成され、空気圧源７の出口が配管18を介して入口ポート14に連通されている。銃身部12の下側後部に操作レバー６が揺動自在に連結され、操作レバー６の後方で把持部11の内部にポペット式の開閉弁15が形成されている。開閉弁15には環状の弁座と円板状の弁体16があり、弁座の中に左側の入口側室と右側の出口側とを連通する通路が形成され、弁体16の弁棒17がこの通路に挿通されている。入口側室のスプリングにより弁体16は弁座に向けて押圧され、弁棒17が把持部11の挿通孔を通過し、弁棒17の先端が操作レバー６の下端部に回動自在に連結されている。開閉弁15のスプリング及び弁体16のある入口側室は、エア通路21を介して入口ポート14に連通されている。開閉弁15の弁棒17が挿通された出口側室は、エア通路22を介して圧力調節弁26の一次圧室27に連通されている。開閉弁15によって空気圧源７から可変ノズル２への空気圧の供給がオンオフ制御される。
【０００７】
圧力調節弁26の一次圧室27と二次圧室34との間には連通孔が形成され、連通孔に弁軸33が挿通され、弁軸33の下端部は一次圧室27内にあって弁体28が連結され、連通孔の下側開口部が弁座となっている。二次圧室34の上側に隔壁で隔てた弁室30があり、弁室30にはピストン29が摺動自在に嵌合され、弁軸33が二次圧室34と弁室30との間の隔壁の挿通孔を通り、弁軸33の上端部はピストン29に連結されている。弁室30の上壁には雌ねじが形成され、この雌ねじには圧力調節摘み５の雄ねじ部が螺合され、雄ねじ部の下端には、ばね受けが形成されている。ばね受けとピストン29との間に調節ばね32が装着され、圧力調節摘み５を回転することにより、圧力調節弁26の設定圧力が調節される。二次圧室34は連通孔によって弁室30のピストン29の下側室に連通され、二次圧室34は同径のエア通路23の後端に連通されている。なお、圧力調節弁26は可変ノズル２の直前の空気圧を調節するものである。
【０００８】
図１，図３に示すように、エア通路23は銃身部12に沿って延び、エア通路23の先端は２つに分岐して、分岐通路の一方は可変ノズル２に連通され、分岐通路の他方は上向きに伸びて圧力センサ３の感知部に連通している。従って、圧力センサ３は可変ノズル２の直前の圧力を測定することができる。図３に示すように、可変ノズル２にはワンタッチ管継手35とワンタッチタイプノズル36があり、分岐通路の一方にワンタッチ管継手35が配設され、ワンタッチタイプノズル36がワンタッチ管継手35に装着されている。ワンタッチタイプノズル36をワンタッチ管継手35に挿入すると両部材が連結され、リリースブッシュ37を操作してワンタッチタイプノズル36を引っ張ると、ワンタッチタイプノズル36が簡単に外れるように構成されている。
【０００９】
図３(b) に示すように、ノズル径ａ（ノズルの直径）の異なるワンタッチタイプノズル36を多数用意しておき、多数のワンタッチタイプノズル36から一つを選択することにより、ノズル径ａを可変とすることができる。ここでは、ワンタッチタイプノズル36を手で装着し、取り外すようになっているが、回転式のマガジンに多数のワンタッチタイプノズル36を収納しておき、マガジンを回転させて所望のワンタッチタイプノズル36を選択し、銃身部12の先端のワンタッチ管継手35に装着するようにしてもよい。
【００１０】
銃身部12の先端部の下部で可変ノズル２に隣接して変位センサ（距離センサ）４が配設されており、この変位センサ４により、可変ノズル２とワーク（エアブローの対象物、例えば部品）との間の距離を測定する。変位センサ４として、センサが光を発する赤外線レーザ変位計、センサが超音波を発する超音波変位計、自動焦点カメラに用いられている多数対の光検出素子を用いたものなどがある。なお、例示した非接触式の変位センサの外に、ポテンショメータ、マグネスケール等の接触式センサを用いることも可能である。圧力センサ３及び変位センサ４の出力は、配線38及び39を通してそれぞれ表示器８又は記録装置（不図示）に伝送されるようになっている。表示器８及び記録装置には制御装置が内蔵されており、圧力センサ３及び変位センサ４からの電気信号を圧力や距離に変換して表示器８に表示し又は記録装置で記録し、また圧力センサ３からの電気信号を利用してエアブロー実施の時間を算出し表示し又は記録する。更に、可変ノズル２の使用ノズル径のデータを前記制御装置に入力させ、圧力センサ３からのノズル直前の空気圧のデータと使用ノズル径のデータから空気消費量を算出し、空気消費量を表示器８に表示する。
【００１１】
次に本発明の実施の形態第１の用い方について説明する。図１に示す状態において、操作レバー６は引かれておらず、開閉弁15の弁体16はスプリングにより弁座に押圧され、開閉弁15は閉鎖されている。空気圧源７から供給される圧縮空気は、開閉弁15によって止められ、圧力調節弁26、圧力センサ３及び可変ノズル２へは圧縮空気が供給されない。可変ノズル２及び変位センサ４を不図示のワークに向け、不図示のスイッチをオンにして表示器８・記録装置及び制御装置を電源に接続すると、圧力センサ３及び変位センサ４の出力が制御装置に入力され、圧力及び変位が表示器８に表示され、又は記録装置に記録され記録状態を見ることができる。
【００１２】
操作レバー６を引くと弁体16がスプリングの弾発力に抗して後退し、開閉弁15が開く。空気圧源７からの圧縮空気は開閉弁15を通り、圧力調節弁26で圧力が調節され、エア通路23を通って圧力センサ３の感知部に流れ、可変ノズル２から噴射される。作業者は操作レバー６を引いた状態で、可変ノズル２から清浄な空気を噴射させ、この噴流ジェットをワークに当ててワークに付着した塵類を除去するブロー作業を行う。このときの圧力、変位及び噴射時間は表示器８に表示され又は記録装置に記録されるので、作業者は表示器８又は記録装置の記録状態を見ながら圧力調節摘み５を回転させて、所望の圧力に設定する。
【００１３】
作業者は予め定められた実験計画に従い、指定されたノズル径ａのワンタッチタイプノズル36を選定してワンタッチ管継手35に装着し、可変ノズル２の直前の圧力を指定された圧力に調節し、可変ノズル２の先端とワークとの距離（変位）を指定された長さに維持しながら、前記のブロー作業を行い、塵類が除去されたときに開閉弁15を閉じる。こうした作業を繰り返し、得られたデータを品質管理の手法等を用いて解析し、作業効率が高く空気消費量が少ない条件が求められる。
【００１４】
図４及び図５は本発明のブローテスタの実施の形態第２を示す。実施の形態第２は、圧力調節弁26をブローテスタ１の本体10から外して電気−空気式圧力調節弁（電・空レギュレータ）41となし、表示器本体８Ａ又は記録装置本体と一体化したものである。実施の形態第２の説明において、実施の形態第１と同一の部材には同一の符号を付し、その部材の説明は省略する。
【００１５】
図４及び図５において、表示器本体８Ａに配設された電気−空気式圧力調節弁41は、従来から知られているものであり、図示は省略する。空気圧源７の出口は配管18を介して表示器本体８Ａの入口ポートに連通され、この入口ポートはエア通路を通って電気−空気式圧力調節弁41の一次圧室に連通されている。電気−空気式圧力調節弁41により設定圧力に調節された圧縮空気は、二次圧室から配管24、ブローテスタの本体10の入口ポート14、エア通路21を通って開閉弁15の入口側室に流入する。開閉弁15の出口側室はエア通路22、23を通して可変ノズル２及び圧力センサ３に連通されている。
【００１６】
電気−空気式圧力調節弁41には圧力調節摘み（入力信号設定摘み）42があり、圧力調節摘み42を回転させて圧力を設定すると、圧力調節摘み42の回転に比例した電気信号が出力され、その電気信号に対応した空気圧が電気−空気式圧力調節弁41の二次圧室から出力される。例えば、前記電気信号でノズル・フラッパのノズルを変位させ、ダイヤフラム・排気弁を用いて、ノズル背圧室に比例した空気圧を発生させている。
【００１７】
本発明の実施の形態第２では、表示器本体８Ａ内又は記録装置本体内の電気−空気式圧力調節弁41により設定圧力に調節された圧縮空気は、配管24を通ってブローテスタの本体10の入口ポート14に導入され、エア通路21を通って開閉弁15に送られる。開閉弁15によりオンオフ制御された圧縮空気はエア通路22、23を通って可変ノズル２及び圧力センサ３に送られる。本発明の実施の形態第２のその他の構成は実施の形態第１と同様である。
【００１８】
【発明の効果】
本発明のブローテスタは、操作レバーによって開閉弁を操作するようにしたエアガンのノズルをノズル径の異なるノズルと変更可能な可変ノズルとなし、可変ノズルの直前の空気圧を検出する圧力センサを配設し、可変ノズルとワークとの間の距離を測定する変位センサを可変ノズルに隣接して配設した。圧力センサにより可変ノズルの直前の空気圧が検出され、変位センサにより可変ノズルとワークとの距離が検出され、ノズル径が既知で、開閉弁の操作時間も適宜測定できる。これらの空気圧、距離、ノズル径及び開閉弁の操作時間を設定値にしてエアブロー作業を繰り返し、そうして得られたデータを処理して、エアガンの最適使用条件（最も作業効率がよく、圧縮空気の消費量が少なくなる条件）を設定することが可能である。
また、圧力調節弁を用い、圧力センサによって検出した圧力、変位センサによって検出した距離、所定値以上の圧力の継続時間を表示器に表示し又は記録装置で記録するときは、データの入手がより簡単に行われ、作業者の負担が軽減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のブローテスタの実施の形態第１の構造を示す縦断面図である。
【図２】本発明のブローテスタの実施の形態第１の概念図である。
【図３】図３(a) は本発明のブローテスタの実施の形態第１及び第２に用いられるワンタッチタイプノズルの装着状態を示す図であり、図３(b) はワンタッチタイプノズルを示す図である。
【図４】本発明のブローテスタの実施の形態第２の構造を示す一部を縦断で示す図である。
【図５】本発明のブローテスタの実施の形態第２の概念図である。
【符号の説明】
２可変ノズル
３圧力センサ
４変位センサ
５圧力調節摘み
６操作レバー
７空気圧源
８表示器
10 本体
11 把持部
12 銃身部
14 入口ポート
15 開閉弁
21 エア通路
22 エア通路
23 エア通路
26 圧力調節弁

Claims

把持部と銃身部とを一体化して本体を形成し、銃身部の先端にノズルを配設し、ノズルと空気圧の入口ポートとを連通するエア通路を本体に形成し、エア通路に開閉弁を配設し、操作レバーによって開閉弁を開閉するようにしたエアガンにおいて、
前記ノズルをノズル径の異なるノズルと変更可能な可変ノズルとなし、
上記可変ノズルの直前の空気圧を調節する圧力制御弁を備えると共に、該可変ノズルの直前の空気圧を検出する圧力センサを銃身の先端部に配設し、
更に、可変ノズルとワークとの間の距離を測定する変位センサを可変ノズルに隣接して配設し、
上記圧力センサ及び変位センサに、それらの出力が配線を通してそれぞれ入力される制御装置を備えた表示器又は記録装置が接続され、
上記制御装置は、可変ノズルの使用ノズル径を入力可能であり、且つ、圧力センサによって検出した圧力、変位センサによって検出した距離、圧力センサからの信号に基いて算出された所定値以上の圧力でのエアブローの実施継続時間、及び該時間における空気消費量を、上記表示器に表示し又は記録装置に記録する機能を有する、
ことを特徴とするブローテスタ。
開閉弁と可変ノズルを連通させるエア通路に、上記圧力制御弁を構成する圧力調節弁を配設し、該圧力調節弁の圧力調節摘みを前記本体の外部に突出させたことを特徴とする請求項１記載のブローテスタ。
本体の入口ポートと空気圧源との間の箇所に、上記圧力制御弁を構成するところの圧力調節摘みを有する電気−空気式圧力調節弁を配設したことを特徴とする請求項１記載のブローテスタ。