JP6347583B2 - 位置又は孔径の検出装置 - Google Patents
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Description
位置又は孔径の検出装置に関する。
上記検出側通路8には、流入ポート6から下流に向かって順に、検出側固定絞り10及び流出ポート11を設けるとともに、この流出ポート11には検出ノズル12を接続している。この検出ノズル12からは圧縮エアが噴出されるが、そのときの検査対象物13とのすき間によって、そのすき間を流通する流体の圧力損失の大きさが決まることになる。
また、比較側通路9には、上記流入ポート6から下流に向かって順に、比較側固定絞り14、可変絞りからなる比較側圧力設定手段15及び流出ポート16を設けている。
上記検出側通路18には、流入ポート7から下流に向かって順に、検出側固定絞り20及び流出ポート21を設けるとともに、この流出ポート21を、上記第1検出装置本体SB1の流出ポート11と検出ノズル12との間に接続している。すなわち、この検出側通路18は、検出ノズル12に対して、第1検出装置本体SB1の検出側通路8と並列にしている。
このように検出側固定絞り10,20が、検出ノズル12に対して共通に機能すると言うことは、それらの合計開口面積によって制御特性が決められることになる。
また、上記比較側通路19には、上記流入ポート7から下流に向かって順に、比較側固定絞り22、比較側圧力設定手段23及び流出ポート24を設けている。
例えば、2種類の検査対象物を見分けるときに、この検査対象物に深さの異なる溝等を形成し、その溝の深さに応じて当該検査対象物を識別することがある。このようなときには、第1検出装置本体SB1における比較側圧力設定手段15の開度を、一方の検査対象物に形成した溝深さの検出用に調整し、第2検出装置本体SB2における比較側圧力設定手段23の開度を、他方の検査対象物に形成した溝深さの検出用に調整しておく。
また、高さの異なる2種類の検査対象物についても、上記とほぼ同様にして識別することができる。
圧力室17aの圧力≧圧力室17bの圧力のとき、差圧検出手段17がオン
圧力室25aの圧力≧圧力室25bの圧力のとき、差圧検出手段25がオン
となるものとし、差圧検出手段17,25のいずれもがオンしていないとき、すき間が最大であるものと設定する。
すき間(大)の検出条件
上記圧力室17a,17b及び25a,25bの圧力の条件が
17a<17bのとき、差圧検出手段17がオフ(1)
25a<25bのとき、差圧検出手段25がオフ(2)
なお、上記の条件で圧力17aの圧力と25aの圧力とは常に等しい。そして、17b<25bに設定されているので、差圧検出手段17がオフで、差圧検出手段25がオンになることはありえない。
したがって、上記の(1)(2)の条件を満たしたときには、すき間(大)を検出したことになる。
上記圧力室17a,17b及び25a,25bの圧力の条件が
17a≧17bのとき、差圧検出手段17がオン(3)
25a<25bのとき、差圧検出手段25がオフ(4)
すき間(小)の検出条件
上記圧力室17a,17b及び25a,25bの圧力の条件が
17a≧17bのとき、差圧検出手段17がオン(5)
25a≧25bのとき、差圧検出手段25がオン(6)
上記のように上記(1)〜(6)を基にして、すき間(大)(中)(小)を検出することができる。
また、検出側固定絞り10,20の開口面積が大きくなればなるほど、検出ノズル12と検査対象物13とのすき間の変化に対して、上記検出側固定絞り10,20と検出ノズル12との間の圧力の変化率すなわちゲインが小さくなる。反対に、検出側固定絞り10,20の開口面積が小さくなればなるほど、上記ゲインが大きくなる。
この図7からも明らかなように、開口径が最も大きな1mmの場合にはゲインが小さくなっている。そして、開口径が0.35mmの場合が、ゲインが最も大きくなるが、実際には、検出ノズル12の口径や検出するすき間に応じて、固定絞りの最適径が決まる。
したがって、比較側固定絞り14,22の開口面積と、検出側固定絞り10,20の合計開口面積とは、常に厳密な対応関係を求められる。
また、上記従来の位置又は孔径の検出装置では、一つの検出ノズル12に対して、検出側固定絞り10,20が並列に接続されている。しかし、これら検出側固定絞り10,20は、上記したように比較側圧力設定手段15,23に対しては、両検出側固定絞り10,20が一体になって一つの絞りとして機能しなければならない。
第2の目的は、多連にしたときに固定絞りの開口面積の管理を簡単にした位置又は孔径の検出装置を提供することである。
エア供給源に対して複数の比較側通路を並列に接続している。そして、この比較側通路には、比較側固定絞りとその下流側に設けた比較側圧力設定手段とを設けている。さらに、圧力源に一の検出側通路を接続し、この検出側通路には検出側固定絞りを設けるとともに、この検出側固定絞りの下流側に検出ノズルを設けている。そして、上記検出ノズルに対して、他の検出側通路を上記一の検出側通路と並列に接続している。
また、上記検出側通路と同数設けた比較側通路を上記圧力源に対して互いに並列に接続するとともに、これら比較側通路のそれぞれに比較側固定絞り設けている。そして、この比較側固定絞りの下流側には、比較側固定絞りの下流側の圧力を設定するための比較側圧力設定手段を設けている。
さらに、上記比較側通路及び検出側通路を一組として、それら一組の比較側通路及び検出側通路ごとに設け、上記検出側固定絞りと検出ノズルとの間の圧力を導く一方の圧力室及び上記比較側固定絞りと比較側圧力設定手段との間の圧力を導く他方の圧力室を設けた差圧検出手段を備えている。
また、上記のように差圧検出手段を複数設けても、検出側固定絞りが一つで足りるので、例えば、複数の検出側固定絞りを並列に設けていた従来のものと比べて、固定絞りの開口面積の管理が飛躍的に簡単になる。
圧縮エアを供給するエア供給源Pに供給通路1を接続するとともに、この供給通路1にレギュレータ2及び電磁開閉弁3を設けている。そして、上記電磁開閉弁3の下流を分岐通路4,5に分岐し、一方の分岐通路4は、第1検出装置本体SB1の流入ポート6に接続し、他方の分岐通路5は、第2検出装置本体SB2の流入ポート7に接続し、これら流入ポート6,7すなわち第1,2検出装置本体SB1,SB2のそれぞれを、圧力源Pに対して並列に接続している。
上記検出側通路8には、流入ポート6から下流に向かって順に、検出側固定絞り10及び流出ポート11を設けるとともに、この流出ポート11には検出ノズル12を接続している。この検出ノズル12からは圧縮エアが噴出されるが、そのときの検査対象物13とのすき間によって、そのすき間を流通する流体の圧力損失の大きさが決まることになる。
また、比較側通路9には、上記流入ポート6から下流に向かって順に、比較側固定絞り14、可変絞りからなる比較側圧力設定手段15及び流出ポート16を設けている。
そして、この第2検出装置本体SB2には検出通路30を設けている。この検出側通路30は、第2検出装置本体SB2に設けた圧力導入ポート31及び圧力導入通路32を介して、第1検出装置本体SB1に設けた検出側固定絞り10と上記検出ノズル12との間に接続されている。したがって、上記検出側通路30は、検出ノズル12に対して、第1検出装置本体SB1の検出側通路8と並列に接続されていることになる。
そして、上記差圧検出手段33は、上記両圧力室33a,33bの差圧を検出するとともに、検出側通路30の圧力が上記比較側圧力設定手段28で設定した圧力と等しくなったかどうかを検出する。
なお、上記検出側固定絞り10及び比較側固定絞り14,27の機能は、各通路の圧力を安定的に保つもので、この点は従来と同じである。
結局、一つの検出ノズル12で、複数の検査対象物13を識別するとき、検出ノズル12と検査対象物13間の圧力を上記差圧検出手段の一方の圧力室17a,33aに導く圧力の生成条件が同じであってもよいことになる。このような観点から、この第1実施形態では、一つの検出側固定絞り10だけで足りるようにしたものである。
上記のようにした通路ブロック34には、第1検出装置本体SB1と第2検出装置本体SB2とを連接させている。
さらに、上記一方の圧力室17aは、流出ポート11を介して検出ノズル12に接続し、他方の圧力室17bは、可変絞りからなる比較側圧力設定手段15を介して流出ポート16に連通させている。
また、上記第2検出装置本体SB2には、一方の圧力室33a及び他方の圧力室33bを備えた差圧検出手段33を設けている。そして、上記一方の圧力室33aは検出側通路30を、通路部材からなる圧力導入通路32を介して、第1検出装置本体SB1に設けた差圧検出手段17の一方の圧力室17aに接続している。ただし、上記検出側通路30は、第1実施形態の圧力導入ポート31を兼ねたものになっている。
なお、図中符号39は、差圧検出手段33における一方の圧力室33aの圧力を検出するための圧力計である。
上記のようにした第2実施形態の機能は、第1実施形態と同じであり、検出側固定絞り10は一つで足りることになる。
すなわち、上記供給通路1には、分岐通路4,5とは別に分岐通路40を接続するとともに、この分岐通路40に、第1,2検出装置本体SB1,SB2とは別の絞り本体OBを設けている。この絞り本体OBには検出側通路41を設けるとともに、この検出側通路41に検出側固定絞り42を設けている。
そして、この絞り本体OBに設けた検出側通路41には、上記検出ノズル12を接続している。
さらに、上記第1,2検出装置本体SB1,SB2には、差圧検出手段17,33を設けるとともに、この差圧検出手段17,33の一方の圧力室17a,33aには圧力導入ポート43,44を介して上記検出ノズル12と検査対象物13との間に発生する圧力が導かれ、他方の圧力室17b,33bには比較側通路9,26における比較側固定絞り14,27と比較側圧力設定手段15,28間の圧力が導かれるようにしている。
そして、上記図3に示した回路図の要部を具体的に示したのが、図4である。この図4において、絞り本体OBに設けた検出側通路41及び第2検出装置本体SB2の圧力導入ポート44を、第1検出装置本体SB1の一方の圧力室17a及びその圧力導入ポート43を介して検出ノズル12に接続した点に特徴を有する。
上記のようにした第3実施形態の各構成要素の機能は、第1,2実施形態の場合と同様である。
さらに、上記第2,3検出装置本体SB2,SB3には、差圧検出手段57,58を設けるとともに、この差圧検出手段57,58の一方の圧力室57a,58aを、上記検出側固定絞り51,52と検出ノズル55,56との間の圧力が導かれるようにしている。
なお、図中符号63,64は、第2,3検出装置本体SB2,SB3に設けた圧力計で、上記一方の圧力室57a、58aの圧力を測定するものである。
つまり、上記比較側圧力設定手段15を、各検出ノズル12,55,56に対して共通にして、比較側圧力設定手段15に至る過程の比較側固定絞り14を一つで足りるようにしたものである。
また、第1〜3実施形態及び参考例では、検出ノズル12,55,56と検査対象物13,65,66とのすき間を検出するものとして説明したが、例えば、容器の底部に検出ノズルを開口させたり、その検出ノズルを容器の底部に水没させたりして、当該容器に入れた液体の液面の水位を検出する装置にも、この発明を用いることができる。
この場合には、容器内の液面に応じて、検出ノズルに作用する水圧が変化するが、この変化を差圧検出手段17,57,58が検出して、上記液面の水位を特定できることになる。
さらに、第1〜3実施形態及び参考例は、検査対象物に形成された貫通孔の孔径の大小を検出することもできる。この場合には、検出ノズル12,55,56を、検査対象物に形成された貫通孔に上記検出ノズル12,55,56を密着させて、それら大小を検出することになる。
8,18,30,41,49,50 検出側通路
9,19,26 比較側通路
10,20,51,52 検出側固定絞り
12,55,56 検出ノズル
13,65,66 検査対象物
14,22,27 比較側固定絞り
15,28 比較側圧力設定手段
17,33,57,58 差圧検出手段
Claims (1)
- 圧縮エアを供給するエア供給源に接続した一の検出側通路と、
上記一の検出側通路に設け、この検出側通路の圧力を保持するための検出側固定絞りと、
上記検出側固定絞りと、上記検出側固定絞りの下流側に設けられた検出ノズルとの間に連通するとともに、上記検出ノズルに対して、上記一の検出側通路と並列に接続された他の検出側通路と、
上記圧力源に対して互いに並列に接続するとともに、上記検出側通路と同数設けた比較側通路と、
これら比較側通路のそれぞれに設けた比較側固定絞りと、
上記比較側固定絞りの下流側に設け、この比較側固定絞りの下流側の圧力を設定するための比較側圧力設定手段と、
上記比較側通路及び検出側通路を一組として、それら一組の比較側通路及び検出側通路ごとに設け、上記検出側固定絞りと検出ノズルとの間の圧力を導く一方の圧力室及び上記比較側固定絞りと比較側圧力設定手段との間の圧力を導く他方の圧力室を設けた差圧検出手段とを備え、
上記検出ノズルを検査対象部に近づけたとき、上記差圧検出手段が上記両圧力室の差圧を検出する位置又は孔径の検出装置。
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