JP4965977B2 - 液体ホーニング装置のピンチバルブ破損検知装置 - Google Patents

Description

この発明は、液体ホーニング装置のピンチバルブ破損検知装置、詳しくは、液体ホーニング装置において用いられるピンチバルブの破損事故を初期の段階で正確に検知出来る装置に関するものである。

水と研磨材とを混合したスラリーを加工対象物に向かって噴射し、表面加工を行う液体ホーニング装置においては、図１に示す様に、スラリーを噴射ガンに圧送するスラリー供給管１の管路途中に、スラリーの供給を必要に応じて停止できる様にする為、圧縮空気供給管２から供給される圧縮空気によってゴム製弁体３の開閉を行うピンチバルブ４が設置されている。

図２はこのピンチバルブ４の側面拡大断面図、図３は図２における矢視Ａ−Ａ線断面図であり、筒状をなした本体５の両端面には、拡径した円板状のつば６，６が一体的に形成されており、この本体５の内側には、両端面が円盤状に拡径したつば部７，７となっている円筒状の軟質ゴム製弁体３が、両端のつば部７，７を前記本体５のつば部６，６に重ねる様にして位置せしめられており、フランジ９，９を前記つば部６，６にボルト２０及びナット２１によってねじ止め固定することにより、本体５の内側に固定されている。又、本体５の中央にはその外壁を貫通する圧縮空気供給孔１０が形成されており、圧縮空気供給管２から圧縮空気が供給される様になっている

そして、このピンチバルブ４を開放状態にするには、圧縮空気供給孔１０への圧縮空気の供給を停止すれば良く、そうすれば、図２及び図３に示す様に、ゴム製弁体３はそれ自体の弾性によって円筒形を保ち、通路が形成されてゴム製弁体３内をスラリーが通過できることになる。一方、これを閉塞状態にしたいときは、圧縮空気供給孔１０に圧縮空気を送り込めば、図４及び図５に示す様に、ゴム製弁体３は圧縮空気の圧力によってその中央部分が上下に押しつぶされて内壁面同士が密着し、ゴム製弁体３内の通路が閉塞されて、スラリーが通過できなくなる。

この様に、圧縮空気供給孔１０から圧縮空気の供給を行ったり、停止することにより、ゴム製弁体３を適宜変形させ、通路の開閉を行うものである。
なし なし

しかしながら、このピンチバルブ４のゴム製弁体３は、長期間の使用による摩耗や弾性疲労等で劣化し、亀裂等が発生することがあり、その場合には、ピンチバルブ４を閉じる状況においてもゴム製弁体３が完全に閉じず、スラリーが噴射ノズルに流出してしまい、加工対象物に洗浄不良が生じてしまうことがあった。又、ゴム製弁体３の亀裂部分からスラリーが漏れ出し、圧縮空気供給管２に逆流し、圧縮空気供給管２に設置されている電磁弁１１やレギュレータ１９などの制御機器内に流入してしまい、これを故障させたり、電磁弁１１に付設されているサイレンサー１２から噴出し、周辺機器の故障の原因となったりするなど、好ましからざる事態を招来することがあった。

本発明者は、スラリー供給管１に設置されているピンチバルブ４に関する上記問題点を解決すべく研究を行った結果、ピンチバルブ４の故障に基づくスラリーの流出を初期の段階で確実に検知し、被害の拡大を防ぐことが出来る装置を開発することに成功し、本発明としてここに提案するものである。

水と研磨材とを混合したスラリーを噴射ガンに圧送するスラリー供給管１の管路途中に設置し、電磁弁１１、レギュレータ１９等の制御機器を介装した圧縮空気供給管１０から供給される圧縮空気によってゴム製弁体３を開閉せしめ、スラリー供給管１の管路の開閉を行うピンチバルブ機構において、圧縮空気供給管２の制御機器介装箇所より下流側の管路途中にスラリーの逆流を阻止するラインフィルター１３を設置すると共に、前記ラインフィルター１３より更に下流側に、管路内に侵入したスラリーを光学的に検出する光ファイバー式スラリー検知器１４を設置することにより、上記課題を解決した。

ピンチバルブ４内のゴム製弁体３が長期間の使用による摩耗や弾性疲労などの原因によって劣化し、その一部に亀裂等が生じた場合には、スラリーはピンチバルブ４から圧縮空気供給管２に侵入し、その管路を逆流することになるが、その場合逆流したスラリーは管路途中に設置されている光ファイバー式スラリー検知器１４内を通過するので、スラリーの一部はこの光ファイバー式スラリー検知器１４のスラリー滞溜部１６に滞留し、対向して設置されている光ファイバーセンサー１７，１７によってスラリー内の懸濁物である研磨材の存在が光学的に検出され、これによってスラリー流出という事態が検知されることになる。

更に、この光ファイバー式スラリー検知器１４の上流側には、ラインフィルター１３が介装されているので、たとえスラリーが圧縮空気供給管２の管路内を逆流したとしても、スラリー中の研磨材はこのラインフィルター１３によって捕集され、それより上流側へは逆流しないので、圧縮空気供給管２に介装されている電磁弁１１やレギュレータ１９などに侵入してこれを詰まらせ損傷してしまうという事態を防ぐことが出来る。

この様に、ピンチバルブ４のゴム製弁体３の損傷によるスラリーの圧縮空気供給管２の管路への逆流を、初期の段階で確実に検知すると共に、スラリー中の研磨材の逆流を阻止できるので、加工対象物や周辺機器に被害が及ぶ前に、不具合個所の修理を実施し、被害の拡大を防ぎ、早期に加工作業を再開できる効果を有し、非常に高い実用性を有する。

ピンチバルブ４に圧縮空気を送る圧縮空気供給管１２の途中に光ファイバー式スラリー検知器１４とラインフィルター１３とを設けた点に最大の特徴があり、これによりスラリーの逆流の検知と、スラリー中の研磨材の周辺機器への侵入を防いでいる。

図６はこの発明に係る液体ホーニング装置のピンチバルブ破損検知装置の実施例１の説明図である。

液体ホーニング装置自体は、図１に示す従来のものと全く同じであり、スラリーを噴射ガンに圧送するスラリー供給管１の管路途中に、圧縮空気によってゴム製弁体３の開閉を行うピンチバルブ４が設置されており、スラリーの供給を必要に応じて停止出来る様になっている。又、ピンチバルブ４に圧縮空気を供給する圧縮空気供給管２の管路途中には、管路の開閉を行う電磁弁１１や圧縮空気の圧力を調整する為のレギュレータ１９などの制御機器が介装されている。なお、図中１２は、この電磁弁１１に付設されているサイレンサーである。

そして、この圧縮空気供給管２の電磁弁１１の設置箇所より下流側、つまりピンチバルブ４寄りの管路途中にはラインフィルター１３が、ラインフィルター１３より更に下流側には光ファイバー式スラリー検知器１４がそれぞれ設置されている。ラインフィルター１３とは、管路内を通過する液体から懸濁物を分離する器材であり、従来から各種産業分野において広く用いられているものと基本的に同一である。

一方、光ファイバー式スラリー検知器１４とは、図６に示す様に、ブロック状をなした本体１８内にスラリーを通過させる通路１５を形成し、この通路１５の途中にこの通路１５から分岐し、スラリーを滞溜させ、このスラリーを外部から視認出来るにした筒状のスラリー滞溜部１６を前記通路１５と直角の方向へ形成し、更に、スラリー滞溜部１６の外部の対向位置に一対の光ファイバーセンサー１７を位置せしめ、該光ファイバーセンサー１７によってスラリー滞溜部１６にスラリーが滞溜しているか否かを、スラリー内の懸濁物である研磨材の存在を検出することによって光学的に検知出来る様になっている装置である。

この実施例１は上記の通りの構成を有するものであり、噴射ガンへのスラリーの供給を停止しようとするときは、圧縮空気供給管２からピンチバルブ４に圧縮空気を送り、これによってゴム製弁体３を押圧して図４及び図５に示す状態にすれば、ピンチバルブ４内の通路が閉塞されて、スラリーの通過が阻止されることになる。一方、スラリーを噴射ガンに送ろうとするときは、圧縮空気供給管２への圧縮空気の供給を停止すれば、ピンチバルブ４内のゴム製弁体３への押圧力は低減し、ゴム製弁体３はそれ自身が有する弾発力によって図２及び図３に示す状態になり、ピンチバルブ４内の通路が開放状態になり、スラリーがピンチバルブ４内を自由に通過できることになる。

このとき、ピンチバルブ４内のゴム製弁体３が長期間の使用による摩耗や弾性疲労などの原因によって劣化し、その一部に亀裂等が生じた場合には、スラリーはピンチバルブ４から圧縮空気供給管２に侵入し、その管路を逆流するこになるが、その場合逆流したスラリーは管路途中に設置されている光ファイバー式スラリー検知器１４内を通過するので、スラリーの一部はこの光ファイバー式スラリー検知器１４のスラリー滞溜部１６に滞留し、対向して設置されている光ファイバーセンサー１７，１７によってスラリー内の懸濁物である研磨材の存在が光学的に検出され、これによってスラリー流出という事態が検知されることになる。

更に、この光ファイバー式スラリー検知器１４の上流側には、ラインフィルター１３が介装されているので、たとえスラリーが圧縮空気供給管２の管路内を逆流したとしても、スラリー中の研磨材はこのラインフィルター１３によって捕集され、それより上流側へは逆流しないので、圧縮空気供給管２に介装されている電磁弁１１やレギュレータ１９などに侵入してこれを詰まらせ損傷してしまうという事態は防ぐことが出来る。

この様に、ピンチバルブ４のゴム製弁体３の損傷によるスラリーの圧縮空気供給管２の管路への逆流を、初期の段階で確実に検知すると共に、スラリー中の研磨材の逆流を阻止できるので、加工対象物や周辺機器に被害が及ぶ前に、不具合個所の修理を実施し、被害の拡大を防ぎ、早期に加工作業を再開できる効果を有し、非常に高い実用性を有する。

液体ホーニングによって表面加工を行う各種産業分野、例えば、金属加工、半導体製造、プラスチック加工などの分野において、利用可能である。

従来の液体ホーニング装置におけるスラリー供給管のピンチバルブ部分の説明図。 同じくスラリー供給管に用いられているピンチバルブの開放状態時の側面拡大断面図。 同じく、図２における矢視Ａ−Ａ線断面図。 同じく、ピンチバルブの閉塞状態時の側面拡大断面図。 同じく、図４における矢視Ａ−Ａ線断面図。 この発明に係るピンチバルブ破損検知装置を取付けた液体ホーニング装置のスラリー供給管部分の説明図。

符号の説明

１ スラリー供給管
２ 圧縮空気供給管
３ ゴム製弁体
４ ピンチバルブ
５ 本体
６ つば部
７ つば部
９ フランジ
１０ 圧縮空気供給孔
１１ 電磁弁
１２ サイレンサー
１３ ラインフィルター
１４ 光ファイバー式スラリー検知器
１５ 通路
１６ スラリー滞溜部
１７ 光ファイバーセンサー
１８ 本体
１９ レギュレータ
２０ ボルト
２１ ナット

Claims (1)

1. 水と研磨材とを混合したスラリーを噴射ガンに圧送するスラリー供給管の管路途中に設置し、電磁弁、レギュレータ等の制御機器を介装した圧縮空気供給管から供給される圧縮空気によってゴム製弁体を開閉せしめ、スラリー供給管の管路の開閉を行うピンチバルブ機構において、圧縮空気供給管の制御機器介装箇所より下流側の管路途中にスラリーの逆流を阻止するラインフィルターを設置すると共に、前記ラインフィルターより更に下流側に、管路内に侵入したスラリーを光学的に検出する光ファイバー式スラリー検知器を設置したことを特徴とする液体ホーニング装置のピンチバルブ破損検知装置。

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