JP6891353B1 - 気流検出装置、気流検出方法、および気流検出プログラム - Google Patents

気流検出装置、気流検出方法、および気流検出プログラム Download PDF

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Abstract

本発明に係る気流検出装置（１）は、塗装ブースにおいて気流を検出する気流検出装置（１）であって、塗装ブースの内部に設置される糸状部材（２）と、糸状部材（２）を撮影した画像データを生成可能な撮影装置（４）と、画像データを演算処理可能な演算装置と、を備え、糸状部材（２）は、少なくともその一部分が下垂する態様で塗装ブースに設置され、演算装置は、画像データにおける糸状部材（２）に対応する部分を特定し、当該部分の位置に基づいて気流を検出することを特徴とする。

Description

本発明は、塗装ブースにおいて気流を検出するための気流検出装置、気流検出方法、および気流検出プログラムに関する。
自動車や家電製品などの被塗装物を塗装するために、塗装ブース内で吹付塗装を行う工程が汎用される。吹付塗装では、スプレー塗装装置などの塗装装置から吐出された塗料の全部が被塗装物に付着するわけではないため、余剰の塗料が塗装ブース内に漂うことになる。この余剰の塗料が被塗装物に付着すると被塗装物が汚染されるおそれがあるため、余剰の塗料を系外に除去する必要がある。そこで、塗装ブースでは、ブース内の上方から下方へ向かう気流を形成し、この気流によって余剰の塗料を除去する方法が従来用いられている。
ところで、塗装ブース内の上方から下方へ向かう気流とは別に、水平方向に流れる気流（横流れ気流）が存在すると、塗装品質を損なうおそれがある。第一に、横流れ気流の影響を受けて噴霧塗料のパターンが変化するため、横流れ気流の不規則な変化があると、順次に塗装する被塗装物ごとに塗装品質に差が生じる場合がある。第二に、塗装ブースの入口において、塗装ブースの外側から内側へ流入する横流れ気流が存在すると、塵埃が塗装ブースの内側に流入し、塗装品質を損なうおそれがある。第三に、被塗装物に複数の色を塗装するべく塗装ブース内が塗装する色ごとの部分に区分される場合において、隣り合う部分の間にわたって流れる横流れ気流が存在すると、一方の部分で用いられる塗料が他方の部分に混入し、他方の部分において被塗装物を汚染するおそれがある。このように、塗装品質を損なう要因を排除するため、横流れ気流が生じないように塗装ブースの給排気を制御する必要がある。
そのような制御を可能にするべく、塗装ブースにおいて気流を検出する装置が従来提案されている。たとえば、日本国特開２００２−３１６０７８号公報（特許文献１）には、気流により押圧されて揺動する受風板と、当該受風板の揺動を電気的に検出する検出手段と、を備える気流検出装置が開示されている。また、日本国特開平５−１６４７７０号公報（特許文献２）には、超音波発振器および受信機を備える気流測定装置が開示されている。
日本国特開２００２−３１６０７８号公報 日本国特開平５−１６４７７０号公報
しかし、特許文献１および２のような技術では、気流の風速が極めて小さい場合に気流を検出できないおそれがあった。特許文献１のような技術では、受風板がある程度の重量を有するため、これを揺動せしめるに足りない気流、または、わずかにしか揺動せしめない気流は、検出が難しかった。また、特許文献２のような技術においても、気流の順方向と逆方向との超音波の伝達時間に相違を生じせしめるに足らない小さな気流は、検出が難しかった。
そこで、気流が小さい場合であっても気流を良好に検出しうる気流検出装置、気流検出方法、および気流検出プログラムの実現が求められる。
本発明に係る第一の気流検出装置は、塗装ブースにおいて気流を検出する気流検出装置であって、前記塗装ブースの内部に設置される糸状部材と、前記糸状部材を撮影した画像データを生成可能な撮影装置と、前記画像データを演算処理可能な演算装置と、を備え、前記塗装ブースは、その外部からその内部を透視可能な透視可能部を有し、前記糸状部材は、少なくともその一部分が下垂する態様で前記塗装ブースに設置され、前記撮影装置は、前記塗装ブースの外部に設置され、前記糸状部材および前記撮影装置は、前記撮影装置が前記透視可能部を通じて前記糸状部材を撮影可能な位置にそれぞれ設けられ、前記演算装置は、前記画像データにおける前記糸状部材に対応する部分を特定し、当該部分の位置に基づいて前記気流を検出することを特徴とする。
また、本発明に係る第一の気流検出方法は、塗装ブースにおける気流を検出する気流検出方法であって、前記塗装ブースは、その外部からその内部を透視可能な透視可能部を有し、前記塗装ブースの内部に少なくともその一部分が下垂する態様で設置された糸状部材を、前記塗装ブースの外部から前記透視可能部を通じて撮影した画像データを生成する工程と、前記画像データを演算装置により演算処理して、前記画像データにおける前記糸状部材に対応する部分を特定する工程と、当該部分の位置に基づいて前記気流を検出する工程と、を有することを特徴とする。
また、本発明に係る第一の気流検出プログラムは、塗装ブースにおける気流を検出する気流検出プログラムであって、前記塗装ブースは、その外部からその内部を透視可能な透視可能部を有し、前記塗装ブースの内部に少なくともその一部分が下垂する態様で設置された糸状部材を、前記塗装ブースの外部から前記透視可能部を通じて撮影した画像データを演算処理して、当該画像データにおける前記糸状部材に対応する部分を特定する機能と、当該部分の位置に基づいて前記気流を検出する機能と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
これらの構成によれば、軽量な糸状部材の揺動に基づいて気流を検出するため、気流が小さい場合であっても気流を良好に検出しうる。さらに、これらの構成によれば、撮影装置が塗料で汚れるおそれが少ない。また、塗装ブース内に設置される機器に防爆仕様が求められる場合であっても、撮影装置に防爆仕様の機器を用いる必要がない。
本発明に係る第二の気流検出装置は、塗装ブースにおいて気流を検出する気流検出装置であって、前記塗装ブースの内部において上方または下方に過飽和の水蒸気を含む流体を吐出可能な吐出装置と、前記流体を撮影した画像データを生成可能な撮影装置と、前記画像データを演算処理可能な演算装置と、を備え、前記流体は、前記撮影装置の撮影範囲の少なくとも一部において、光学的な手法により検出可能な態様であり、前記演算装置は、前記画像データにおける前記流体に対応する部分を特定し、当該部分の位置に基づいて前記気流を検出することを特徴とする。
本発明に係る第三の気流検出装置は、塗装ブースにおいて気流を検出する気流検出装置であって、前記塗装ブースの内部において上方または下方に流体を吐出可能な吐出装置と、前記流体を撮影した画像データを生成可能な撮影装置と、前記画像データを演算処理可能な演算装置と、を備え、前記塗装ブースは、その外部からその内部を透視可能な透視可能部を有し、前記流体は、前記撮影装置の撮影範囲の少なくとも一部において、光学的な手法により検出可能な態様であり、前記撮影装置は、前記塗装ブースの外部に設置され、前記吐出装置および前記撮影装置は、前記撮影装置が前記透視可能部を通じて前記流体を撮影可能な位置にそれぞれ設けられ、前記演算装置は、前記画像データにおける前記流体に対応する部分を特定し、当該部分の位置に基づいて前記気流を検出することを特徴とする。
また、本発明に係る第二の気流検出方法は、塗装ブースにおける気流を検出する気流検出方法であって、前記塗装ブースの内部において上方または下方に吐出された過飽和の水蒸気を含む流体を撮影した画像データを生成する工程と、前記画像データを演算装置により演算処理して、前記画像データにおける前記流体に対応する部分を特定する工程と、当該部分の位置に基づいて前記気流を検出する工程と、を有することを特徴とする。
本発明に係る第三の気流検出方法は、塗装ブースにおける気流を検出する気流検出方法であって、前記塗装ブースは、その外部からその内部を透視可能な透視可能部を有し、前記塗装ブースの内部において上方または下方に吐出された流体を、前記塗装ブースの外部から前記透視可能部を通じて撮影した画像データを生成する工程と、前記画像データを演算装置により演算処理して、前記画像データにおける前記流体に対応する部分を特定する工程と、当該部分の位置に基づいて前記気流を検出する工程と、を有することを特徴とする。
また、本発明に係る第二の気流検出プログラムは、塗装ブースにおける気流を検出する気流検出プログラムであって、前記塗装ブースの内部において上方または下方に吐出された過飽和の水蒸気を含む流体を撮影した画像データを演算処理して、当該画像データにおける前記流体に対応する部分を特定する機能と、当該部分の位置に基づいて前記気流を検出する機能と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
本発明に係る第三の気流検出プログラムは、塗装ブースにおける気流を検出する気流検出プログラムであって、前記塗装ブースは、その外部からその内部を透視可能な透視可能部を有し、前記塗装ブースの内部において上方または下方に吐出された流体を、前記塗装ブースの外部から前記透視可能部を通じて撮影した画像データを演算処理して、当該画像データにおける前記流体に対応する部分を特定する機能と、当該部分の位置に基づいて前記気流を検出する機能と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
これらの構成では、流体の動きに基づいて気流を検出する。流体の流れの態様はブース内の気流の影響を敏感に受けて変化しうるため、これらの構成によれば、気流が小さい場合であっても気流を良好に検出しうる。
以下、本発明の好適な態様について説明する。ただし、以下に記載する好適な態様例によって、本発明の範囲が限定されるわけではない。
本発明に係る気流検出装置は、一態様として、前記撮影装置が前記糸状部材を撮影するときに、前記糸状部材の背景に撮影される背景板をさらに備え、前記撮影装置は、前記背景板の正面に設置されていることが好ましい。
本発明に係る気流検出装置は、一態様として、前記演算装置は、前記画像データにおける前記糸状部材に対応する部分の一端部および他端部を特定し、前記一端部と前記他端部とを結ぶ直線と、前記画像データの縦軸方向と、がなす角の角度に基づいて前記気流を検出することが好ましい。
この構成によれば、気流の向きおよび風速を良好に検出しうる。
本発明に係る気流検出装置は、一態様として、前記撮影装置は、所定の時間間隔ごとに前記画像データを生成し、前記演算装置は、前記所定の時間間隔ごとに生成される前記画像データから演算される前記角度の時間に関する移動平均に基づいて前記気流を検出することが好ましい。
この構成によれば、気流に揺らぎがある場合であっても、不適切な判断が行われることを回避しうる。
本発明に係る気流検出装置は、一態様として、前記演算装置は、前記画像データの少なくとも一部のピクセルに係る数値情報に基づいて、前記画像データにおける前記糸状部材に対応する部分を特定することが好ましい。
この構成によれば、比較的簡単な演算処理によって、画像データにおける糸状部材に対応する部分を特定しうる。
本発明に係る気流検出装置は、一態様として、前記画像データは、各ピクセルにつき少なくとも二つの数値情報を含み、前記演算装置は、前記画像データの少なくとも一部のピクセルにおける、一つの前記数値情報と、他の前記数値情報との差に基づいて、前記画像データにおける前記糸状部材に対応する部分を特定することが好ましい。
この構成によれば、設置箇所における照明の状態に左右されずに、画像データにおける糸状部材に対応する部分を特定する精度を向上しうる。
本発明に係る気流検出装置は、一態様として、前記糸状部材は、前記画像データの前記糸状部材に対応する部分において、一つの前記数値情報と、他の前記数値情報との差が所定の閾値以上になる色を呈することが好ましい。
この構成によれば、設置箇所における照明の状態に左右されずに、画像データにおける糸状部材に対応する部分を特定する精度を一層向上しうる。
本発明に係る気流検出装置は、一態様として、前記撮影装置が前記糸状部材を撮影するときに、前記糸状部材の背景に撮影される背景板をさらに備え、前記糸状部材と前記背景板とは、互いに異なる色を呈することが好ましい。
この構成によれば、演算処理に用いる画像データを単純にでき、画像データにおける糸状部材に対応する部分を特定する演算処理が簡単になりうる。
本発明に係る気流検出装置は、一態様として、前記画像データは、各ピクセルにつき少なくとも二つの数値情報を含み、前記糸状部材は、前記画像データの前記糸状部材に対応する部分において、一つの前記数値情報と、他の前記数値情報との差が所定の閾値以上になる色を呈し、前記背景板は、前記画像データの前記背景板に対応する部分において、一つの前記数値情報と、他の前記数値情報との差が所定の閾値未満になる色を呈することが好ましい。
この構成によれば、設置箇所における照明の状態に左右されずに、画像データにおける糸状部材に対応する部分を特定する精度を向上しうる。
第一の実施形態に係る塗装ブースの側面断面図 第一の実施形態に係る塗装ブースの斜視図 第一の実施形態に係る気流検出装置の斜視概要図 第一の実施形態に係る塗装ブースおよび気流検出装置のブロック図 第一の実施形態に係る画像データの例 第二の実施形態に係る気流検出装置の斜視概要図 第二の実施形態に係る画像データの例
〔第一の実施形態〕
本発明に係る第一の気流検出装置、気流検出方法、および気流検出プログラムの実施形態について、図面を参照して説明する。以下では、本発明に係る第一の気流検出装置を、塗装ブース１００の内部に生じる気流を検出するために設けられた気流検出装置１に適用した例について説明する。
（塗装ブースの構成）
まず、本実施形態に係る塗装ブース１００について説明する。塗装ブース１００は、自動車のボディＢにスプレー塗装を行うトンネル状の塗装ブースである。塗装ブース１００は、ボディＢに対して塗料を吹き付けるスプレー装置Ｓ、および、ボディＢを搬送するコンベアＣ、を有し、コンベアＣによってボディＢを一軸上（図１の紙面左右方向）に搬送しながらボディＢに塗料を吹き付ける（図１）。なお、塗装ブース１００はガラス製の窓１０１（透視可能部の例）を有し、その外部からその内部を透視できるように構成されている（図２）。
本実施形態に係る塗装ブース１００には、給気口ＩＬおよび排気口ＯＬが設けられている（図１）。給気口ＩＬは塗装ブース１００の上部に設けられており、給気ファン１０２から送風される温湿度調整された空気を塗装ブース１００の内部に供給する。排気口ＯＬは、通気可能に構成された塗装ブース１００の床面の下部に設けられており、排気ファン１０３により空気を吸引する。各給気口ＩＬには、給気流量を調節するための給気ダンパー１０８が設けられている。同様に、各排気口ＯＬには、排気流量を調節するための排気ダンパー１０９が設けられている。塗装作業中に塗装ブース１００内の雰囲気中に飛散した余剰の塗料は、給気口ＩＬから排気口ＯＬに向かう気流に捕捉され、排気口ＯＬから塗装ブース１００の外部に排出される。
なお、塗装ブース１００の上部には天井フィルタＦｃが設けられており、給気口ＩＬから導入された空気が除塵される。また、塗装ブース１００の床下には、排気除塵設備Ｆｄが設けられており、気流に捕捉された塗料の大部分は排気除塵設備Ｆｄに捕集される。さらに、排気口ＯＬの下流には排気二次フィルタＦｓが設けられており、排気除塵設備Ｆｄに捕集されなかった塗料は排気二次フィルタＦｓに捕集される。
本実施形態に係る塗装ブース１００は、第一部分１０５と第二部分１０６に区分されている（図１、図２）。第一部分１０５および第二部分１０６では、それぞれ異なる色の塗料による塗装作業が行われる。ここで、第一部分１０５および第二部分１０６の一方から他方へ向かう気流が存在すると、かかる気流の上流側で用いられている塗料が、下流側の工程に混入してしまう。このとき、ボディＢに意図しない色が付着し、所望の塗装物が得られない場合がある。
そこで、第一部分１０５および第二部分１０６の気圧をできる限り同一にし、第一部分１０５および第二部分１０６の一方から他方へ向かう気流を生じさせないようにする制御が行われる。具体的には、各ダンパーの開度を制御するダンパー制御部１０４（図４）が設けられており、第一部分１０５の給気ダンパー１０８ａおよび排気ダンパー１０９ａ、ならびに、第二部分１０６の給気ダンパー１０８ｂおよび排気ダンパー１０９ｂの開度を制御して、第一部分１０５および第二部分１０６の気圧がつり合うようにする。かかる制御を可能にするために、第一部分１０５と第二部分１０６との境界部１０７に、気流検出装置１が設けられている（図１、図２）。
（気流検出装置の構成）
次に、本実施形態に係る気流検出装置１について説明する。気流検出装置は、塗装ブース１００の内部に設けられた糸状部材２および背景板３、ならびに、塗装ブース１００の外部に設けられたデジタルカメラ４（撮影装置の例）および演算装置５を備える（図１〜４）。
糸状部材２は、塗装ブース１００の内部の第一部分１０５と第二部分１０６との境界部１０７に、下垂する態様で設けられている（図３）。なお、糸状部材２は赤色に着色されている。糸状部材２は十分に軽量であるため、第一部分１０５および第二部分１０６の一方から他方へ向かう気流がわずかでも存在すると、当該気流により糸状部材２が揺動する。
背景板３は、糸状部材２と同様に、塗装ブース１００の内部の第一部分１０５と第二部分１０６との境界部１０７に固定されている（図３）。より具体的には、背景板３は、糸状部材２とともに、窓１０１から塗装ブース１００の内側に延出している軸部材３１に支持されており、境界部１０７に設けられた窓１０１を通して糸状部材２および背景板３を見たときに、背景板３が糸状部材２より奥に見える位置に配置されている。すなわち、背景板３は、糸状部材２よりも窓１０１から遠い位置に設けられている。なお、背景板３は灰色に着色されている。
デジタルカメラ４は、塗装ブース１００の外部の、窓１０１に隣接する位置に固定されている（図３）。デジタルカメラ４は、そのレンズが窓１０１を通じて塗装ブース１００の内部を向くように設置されており、窓１０１越しに糸状部材２および背景板３を撮影可能である。デジタルカメラ４が糸状部材２および背景板３を撮影すると、背景板３を背景として糸状部材２が撮影された画像データＰ１が生成される。デジタルカメラ４は演算装置５と通信可能に構成されており、画像データＰ１は演算装置５に転送される。なお、本実施形態では、画像データＰ１の各ピクセルの色情報は、８ビットのＲＧＢ値（１０進表示で０〜２５５）（数値情報の例）で表現されている。
演算装置５は、画像データＰ１に対して演算処理を行って気流を検出する装置であって、ＣＰＵを中核部材とするハードウェアである。演算装置５には、本発明に係る気流検出プログラムがインストールされている。演算装置５は、デジタルカメラ４と通信可能に構成されており、デジタルカメラ４が生成した糸状部材２（および背景板３）の画像データＰ１を受信する。また、演算装置５はダンパー制御部１０４とも通信可能に構成されており、ダンパー制御部１０４に対して検出した気流の向きおよび風速を送出する。
（気流検出方法）
続いて、本実施形態に係る気流検出方法について説明する。以下では、第一部分１０５の気圧が第二部分１０６の気圧より高く、したがって第一部分１０５から第二部分１０６に向かう気流が生じている場合を例として、この場合に得られる画像データＰ１（図５）を参照して説明する。なお、画像データＰ１上に表される現実の構造物について、対応する現実の構造物と同じ符号を用いて表す。したがって、たとえば画像データＰ１上に表された糸状部材２について、「２」の符号を用いて表す。
演算装置５は、まず、画像データＰ１から、糸状部材２および背景板３の撮像範囲Ｑ１を抽出する。なお、背景板３およびデジタルカメラ４がいずれも固定されているため、画像データＰ１のうち撮像範囲Ｑ１に該当するピクセル範囲は実質的に一定である。
次に、抽出した部分の各ピクセルについて、Ｒ値とＧ値の差Ｃ１（Ｒ−Ｇ）（一つの数値情報と他の数値情報との差の例）、および、Ｒ値とＢ値の差Ｃ２（Ｒ−Ｂ）（一つの数値情報と他の数値情報との差の例）を算出する。ここで、画像データＰ１の糸状部材２に対応する部分は、糸状部材２が赤色に着色されていることから、Ｃ１およびＣ２の値が十分に大きな正の値となる。一方、画像データＰ１の背景板３に対応する部分は、背景板３が灰色に着色されていることから、Ｃ１およびＣ２の値が０に近くなる。そこで、本実施形態では、画像データＰ１から抽出した部分の各ピクセルについて、Ｃ１およびＣ２の双方が２０（所定の閾値の例）を超える部分を糸状部材２に対応する部分であると特定し、Ｃ１およびＣ２の少なくとも一方が２０以下の部分を背景板３に対応する部分であると特定する。
上記のように特定した糸状部材２に対応する部分について、撮像範囲Ｑ１の上側の境界と糸状部材２に対応する部分との交点である上端部２１に対応する座標（Ｘ１，Ｙ１）（糸状部材に対応する部分の一端部の例）、および、撮像範囲Ｑ１の下側の境界と糸状部材２に対応する部分との交点である下端部２２に対応する座標（Ｘ２，Ｙ２）（糸状部材に対応する部分の他端部の例）を特定する。ここで、前述の角度θは、画像データＰ１上では、上端部２１と下端部２２とを結ぶ直線と、画像データＰ１の縦軸方向とがなす角の角度として表される。したがって、角度θは以下の式（１）で与えられる。
θ＝ａｒｃｔａｎ（（Ｘ２−Ｘ１）／（Ｙ２−Ｙ１）） （１）
ここで、上端部２１は糸状部材２を支持する支点に近いため、気流の向きおよび風速が変化しても、上端部２１に対応する座標（Ｘ１，Ｙ１）はほとんど変化しない。一方、下端部２２の座標（Ｘ２，Ｙ２）は、境界部１０７に生じている気流の向きおよび風速により変化する。より具体的には、角度θの絶対値は風速が速いほど大きくなるので、角度θに基づいて風速を推定できる。また、図５に示したように第一部分１０５から第二部分１０６に向かう気流が生じているときは、角度θは正の値となり、図５に示した状態とは反対に第二部分１０６から第一部分１０５に向かう気流が生じているときは、角度θは負の値となるので、角度θの正負によって気流の向きを特定できる。
一方、第一部分１０５と第二部分１０６との間にほとんど気圧差がなく、境界部１０７に気流がほとんど生じていないとき、糸状部材２は支持点からほぼ真下に垂れ下がるため、θは０に近くなる。したがって、第一部分１０５および第二部分１０６の一方から他方へ向かう気流を生じさせないようにするためには、角度θを０に近づけるように、各ダンパーの開度をフィードバック制御すればよい。たとえば、角度θが正の値のときは、第一部分１０５から第二部分１０６に向かう気流が生じているので、第一部分１０５の気圧を下げる、第二部分１０６の気圧を上げる、およびその両方のいずれかの制御を行う必要がある。したがって、給気ダンパー１０８ａの開度を下げる、排気ダンパー１０９ａの開度を上げる、給気ダンパー１０８ｂの開度を上げる、および、排気ダンパー１０９ｂの開度を下げる、からなる群から選択される一つまたは複数の制御を行えばよい。また、各θの絶対値が大きいほど、風速が速い、すなわち第一部分１０５と第二部分１０６との気圧差が大きいので、各ダンパーの開度の変更幅は大きくなる。
なお、塗装ブース１００の内部の各部の気圧は必ずしも一定ではないので、気流の向きおよび風速は絶えず変化している。そのため、画像データＰ１を取得するタイミングによっては、塗装ブース１００の内部の状態を必ずしもよく反映しない画像データＰ１が得られる場合がある。このような場合、当該画像データＰ１から導出した角度θに基づいて各ダンパーの開度を制御すると、正しい制御が行われない。
そこで、本実施形態では、デジタルカメラ４による画像データＰ１の生成が、１秒（所定の時間間隔の例）ごとに１回行われる。そして、１秒ごとに生成される画像データＰ１から演算される角度θについて、５秒間の移動平均を求める。そして、角度θのかわりに移動平均に基づいて気流を特定する。このように、ある瞬間の角度θの替わりに移動平均を用いることで、塗装ブース１００内部の気流を一層正しく検出しうる。
（変形例）
角度θの算出方法は、上記の方法に限定されない。たとえば、糸状部材２の長さが十分に長く、風速が大きい場合であっても角度θが十分に小さいときは、近似式θ≒ｔａｎθ（ただし、角度θはラジアン単位で表される。）が成り立つので、上記の式（１）より簡略化した下記の式（２）により角度θを算出できる。
θ＝（Ｘ２−Ｘ１）／（Ｙ２−Ｙ１） 式（２）
また、必ずしも角度θを算出しなくてもよい。前述の通り、気流の向きおよび風速に応じて変化するのは実質的に下端部２２に対応する座標（Ｘ２，Ｙ２）のみである。また、Ｙ１およびＹ２は、それぞれ撮像範囲Ｑ１の上側および下側の境界のＹ座標と一致するので、一定である。すなわち、式（１）および式（２）のいずれを適用する場合であっても、角度θは実質的に（Ｘ２−Ｘ１）の関数である。そこで、気流の向きおよび風速と（Ｘ２−Ｘ１）との相関関係をあらかじめ明らかにしておけば、（Ｘ２−Ｘ１）の値に基づいて気流の向きおよび風速を決定できる。なお、撮像範囲Ｑ１の上側の境界を、軸部材３１の位置にできる限り近づけると、さらにＸ１を定数とみなすことができ、Ｘ２の値に基づいて気流の向きおよび風速を決定できる。
なお、糸状部材２の長さは特に限定されないが、角度θと気流の風速との間に、少なくとも近似的には比例関係が成立するように糸状部材２の長さが選択されることが好ましい。具体的には、糸状部材２が過度に短い場合、角度θと気流の風速との間に比例関係が成立しないおそれがある。
〔第二の実施形態〕
本発明に係る第二の気流検出装置、気流検出方法、および気流検出プログラムの実施形態について、図面を参照して説明する。以下では、本発明に係る第二の気流検出装置を、塗装ブース１００の内部に生じる気流を検出するために設けられた気流検出装置６に適用した例について説明する。なお、第一の実施形態と同様の構成については同じ符号を付し、説明を省略または簡略化する。
（塗装ブースの構成）
本実施形態において気流を検出する対象とする塗装ブース１００自体の構成は、第一の実施形態と同一である。ただし、第一の実施形態では境界部１０７に気流検出装置１が設けられているの対して、本実施形態では境界部１０７に気流検出装置６が設けられている。
（気流検出装置の構成）
本実施形態に係る気流検出装置６は、吐出装置７、背景板３、デジタルカメラ４（撮影装置の例）、および演算装置５を備える（図６、図７）。ハードウェア面における第一の実施形態との相違点は、糸状部材２に替えて吐出装置７を設けている点にある。背景板３、デジタルカメラ４、および演算装置５の設置箇所は第一の実施形態と同一であり、すなわち、背景板３は塗装ブース１００の内部に、デジタルカメラ４および演算装置５は塗装ブース１００の外部に、それぞれ設けられている。
吐出装置７は、流体発生装置７１、ノズル７２、および照明ユニット７３を有する（図６）。ここで、流体発生装置７１および照明ユニット７３は塗装ブース１００の外部に設けられており、ノズル７２は塗装ブース１００の内側に設けられている。
本実施形態に係る流体発生装置７１は、流体７４を生成可能な装置である。より詳細には、流体７４は、微細な水滴が空気によって搬送される態様の霧状の流体であり、空気中において白色に見えるので、その存否を光学的な手法により検出できる。ただし、流体７４は、デジタルカメラ４の撮影範囲の少なくとも一部においてその存否を光学的な手法により検出できる限りにおいて物質的に限定されず、流体発生装置７１の構成は、流体７４の選択に対応して適宜選択されうる。
流体７４の典型的な態様としては、液体または固体の微粒子を空気などの媒体によって搬送する態様と、ノズル７２から吐出された後に物理的または化学的に変化して光学的な手法により検出可能な物質を生じる態様と、が例示される。前者の態様における微粒子として、前述の水滴のほか、グリコール類（プロピレングリコール、トリプロピレングリコール、および１，３−ブチレングリコールなど。）の液滴や、四塩化チタンなどの固体粉末を用いうる。ただし、供給が容易であること、および、塗装ブース１００を汚染しにくいことから、水滴を用いることが好ましい。また、媒体としては、前述の空気のほか、窒素や二酸化炭素などを用いてもよい。
流体７４の後者の態様としては、過飽和の水蒸気を含む流体が例示される。過飽和の水蒸気を含む流体は、ノズル７２から吐出された時点では透明であり、光学的な手法により検出できない。しかし、当該流体が塗装ブース１００内に吐出されると、当該流体に含まれる水蒸気の一部が凝集して液滴を生じ、光学的な手法により検出できるようになる。この態様のように、流体７４は、ノズル７２から吐出された時点において光学的な手法により検出できるものである必要はなく、デジタルカメラ４の撮影範囲の少なくとも一部においてその存否を光学的な手法により検出できればよい。
ノズル７２は、流体発生装置７１と流体連通しており、その先端７２ａから流体７４を吐出できる。ノズル７２は、塗装ブース１００の内部の境界部１０７に、その先端７２ａが下方向を向く配置で設けられており（図６）、したがって吐出装置７は流体７４を下方に吐出できる。ここで、第一部分１０５および第二部分１０６の一方から他方へ向かう気流がわずかでも存在すると、流体７４が気流の上流側から下流側に向けて流される。
照明ユニット７３は、ノズル７２および背景板３に対して光を照射できるように設けられている。照明ユニット７３は塗装ブース１００の外側に設けられているため、照明ユニット７３の光は窓１０１を通じてノズル７２および背景板３に照射される。ノズル７２から吐出された流体７４に対して光を照射すると、チンダル現象により流体７４を明瞭に視認できるようになる。
流体発生装置７１および照明ユニット７３の起動および停止は、ＰＬＣ７５により制御される。ＰＬＣ７５は、演算装置５と電気的に接続されており、演算装置５からの制御信号に従って動作する。これによって、たとえば、気流検出装置６を用いて気流の検出を行うときのみ流体発生装置７１および照明ユニット７３を起動するような制御を実施できる。
背景板３自体の構成および設置箇所は、第一の実施形態と同様である。ただし、第一の実施形態では、軸部材３１が背景板３を貫通して窓１０１の側に向けて延出する態様で設けられているが、背景板３から窓１０１の側に向けて延出する部分は設けられていない（図６）。なお、背景板３は、ノズル７２よりも窓１０１から遠い位置に設けられている。また、背景板３は、第一の実施形態と同様に灰色に着色されている。
デジタルカメラ４および演算装置５は、ハードウェアとしては第一の実施形態において説明したものと同様である。ただし、デジタルカメラ４の撮影対象は、第一の実施形態における糸状部材２および背景板３に替えて、ノズル７２、流体７４、および背景板３としてある。したがって、デジタルカメラ４は、背景板３を背景としてノズル７２および流体７４が撮影された画像データＰ２（８ビットＲＧＢ）を生成可能である（図７）。また、演算装置５は、デジタルカメラ４が撮影した画像データＰ２に基づく演算処理を行う。
（気流検出方法）
続いて、本実施形態に係る気流検出方法について説明する。以下では、第一部分１０５の気圧が第二部分１０６の気圧より高く、したがって第一部分１０５から第二部分１０６に向かう気流が生じている場合を例として、この場合に得られる画像データＰ２（図７）を参照して説明する。なお、画像データＰ２上に表される現実の物体について、対応する現実の物体と同じ符号を用いて表す。
演算装置５は、まず、画像データＰ２について、流体７４に対応する部分と背景板３に対応する部分とをそれぞれ特定する。この特定方法は、第一の実施形態において糸状部材２および背景板３にそれぞれ対応する部分を特定する方法と同様である。流体７４はノズル７２の先端７２ａから拡散するので、画像データＰ２において流体７４に対応する部分は二次元的な広がりを有する。
続いて、上記のように特定した流体７４に対応する部分について、撮像範囲Ｑ２の上側の境界と流体７４に対応する部分との交点、および、撮像範囲Ｑ２の下側の境界と流体７４に対応する部分との交点の座標を特定する。前述のように流体７４に対応する部分は二次元的な広がりを有するので、撮像範囲Ｑ２の上側および下側のそれぞれにおいて、交点が二つずつ存在する。図７に示すように、撮像範囲Ｑ２の上側における二つの交点の中点を７４ａ（Ｘ３，Ｙ３）とし、撮像範囲Ｑ２の下側における二つの交点の中心を７４ｂ（Ｘ４，Ｙ４）とする。
上記のように二つの点７４ａ（Ｘ３，Ｙ３）、７４ｂ（Ｘ４，Ｙ４）を特定すると、第一の実施形態と同様の解析を実施できる。なお、角度θに基づく気流の向きおよび風速の特定および各ダンパーの開度のフィードバック制御については第一の実施形態と同様であるため、ここでは説明を省略する。
（変形例）
第一の実施形態について説明した変形例は、本実施形態にも適用可能である。
また、角度θを算出することに替えて、画像データＰ２における流体７４に対応する部分の形状に基づいて気流の向きおよび風速を算出してもよい。たとえば、撮像範囲Ｑ２を左右に二分し、撮像範囲Ｑ２の下側の境界と流体７４に対応する部分との交点のうち撮像範囲Ｑ２の中心から遠い方の点が、左右に二分した領域のいずれに存在するかによって、気流の向きを判定できる。また、流体７４に対応する部分の面積は風速と正の相関関係を有するので、これを利用して風速を特定できる。
〔その他の実施形態〕
最後に、本発明に係る気流検出装置、気流検出方法、気流検出プログラムのその他の実施形態について説明する。なお、以下のそれぞれの実施形態で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することも可能である。
上記の実施形態では、気流検出装置１、６が塗装ブース１００の第一部分１０５と第二部分１０６との境界部１０７に設けられている構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、本発明に係る気流検出装置は、気流を検出したい任意の場所に設置されうる。たとえば、本発明に係る気流検出装置を塗装ブースの出入口に設置すると、塗装ブースを出入りする好ましくない気流（たとえば、塗装ブースの外側から内側に流入する塵埃を含む気流）を検出しうる。
上記の実施形態では、気流検出装置１、６が、第一部分１０５と第二部分１０６とに区分された塗装ブース１００に設けられている構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、本発明に係る気流検出装置は、内部が区分されていない塗装ブースに設置されてもよく、内部が三つ以上の部分に区分されている塗装ブースに設置されてもよい。
上記の実施形態では、デジタルカメラ４が塗装ブース１００の外側に設置される構成を例として説明した。しかし、本発明に係る撮影装置は、塗装ブースの内側に設置されてもよい。ただし、本発明に係る撮影装置が塗装ブースの外側に設置されていると、撮影装置が塗料で汚れるおそれが少ない、塗装ブース内に設置される機器に防爆仕様が求められる場合であっても撮影装置に防爆仕様の機器を用いる必要がない、などの利点がある。
上記の実施形態では、画像データＰ１の各ピクセルの色情報が８ビットのＲＧＢ値で表現される構成、すなわち、ＲＧＢ表色系で表現される構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、本発明に係る気流検出装置において、画像データの各ピクセルの色情報は、任意の表色系により表現されてよい。したがって、本発明に係る画像データの各ピクセルの色情報は、たとえば、ＣＭＹ表色系、ＣＭＹＫ表色系、Ｌａｂ表色系、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系、グレースケールなどにより表現されうる。また、いずれの表色系を用いる場合であっても、その階調は任意であり、たとえば、８ビット、１６ビット、２４ビット、３２ビットなどでありうる。なお、本発明において、画像データにおける糸状部材に対応する部分を特定する演算処理は、各ピクセルに係る選択された表色系における数値情報に基づいて行われうる。
上記の実施形態では、画像データＰ１の各ピクセルの色情報が８ビットのＲＧＢ値で表現される構成、すなわち、画像データＰ１が各ピクセルにつきＲ値、Ｇ値、およびＢ値の三つの数値情報を含む構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、本発明に係る画像データは、各ピクセルにつき一つ、二つ、または四つ以上の数値情報を含んでもよい。ただし、各ピクセルにつき二つ以上の数値情報を含む場合、糸状部材に対応する部分を特定する演算処理の精度を高めやすい。
上記の実施形態では、糸状部材２が赤色に着色されている構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、本発明に係る気流検出装置の糸状部材の色は、特に限定されない。ただし、本発明に係る糸状部材は、画像データに用いられる表色系において他の色と識別しやすい色で着色されることが好ましい。たとえば、上記の実施例のように、画像データにＲＧＢ表色系が用いられる場合は、糸状部材が赤、緑、または青に着色されていると、画像データの糸状部材に対応する部分においてＲ値、Ｇ値、またはＢ値の一つのみが突出して大きくなるため、画像データの糸状部材に対応する部分を特定しやすくなる。
上記の実施形態では、気流検出装置１、６が背景板３を備える構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、本発明に係る気流検出装置は、背景板を備えなくてもよい。ただし、本発明に係る気流検出装置が背景板を備える場合、画像データにおける糸状部材または流体に対応する部分を特定しやすい。
上記の実施形態では、背景板３が灰色に着色されている構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、本発明に係る背景板の色は、特に限定されない。ただし、本発明において、背景板と糸状部材または流体との色が、互いに異なる、コントラスト差が大きいなどの条件を満たすと、画像データにおける糸状部材または流体に対応する部分を特定しやすいため、好ましい。
上記の実施形態では、ノズル７２がその先端７２ａが下方向を向く配置で設けられており、吐出装置７が流体７４を下方に吐出できるように構成されている例について説明した。しかし、吐出装置が流体を吐出する向きは、上方であってもよい。また、ここでいう「上方」および「下方」の用語は、垂直方向に沿う方向に限定して解釈されるべきではない。すなわち、検出対象の気流が左右方向（これも、水平方向に限定して解釈されるべきではない。）に生じうるものであるところ、吐出装置は、当該気流と交差する方向に気流を吐出可能であればよい。吐出装置が流体を吐出する方向は、たとえば、垂直方向となす角の絶対値が１０°以下である範囲の方向でありうる。
上記の実施形態では、窓１０１がガラス製である構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、本発明に係る気流検出装置が設置される塗装ブースが透視可能部を有する場合、その材質はガラスのほか、ポリカーボネートやポリメタクリレートなどの透明樹脂であってもよい。なお、本発明において、透視可能部は無色透明であることが好ましい。
上記の実施形態では、画像データＰ１、Ｐ２における角度θに基づいて気流を検出する構成を例として説明した。しかし、本発明に係る気流検出装置において、画像データにおける糸状部材に対応する部分の特定に基づいて気流を検出するための演算方法は、特に限定されない。たとえば、生成された画像データに基づく機械学習により、画像データから気流を検出する分類器を構築してもよいし、ハフ変換やＬＳＤ（Line Segment Detector）などの解析アルゴリズムを用いてもよい。
上記の実施形態では、角度θの移動平均に基づいて気流を検出する構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、本発明に係る気流検出装置において、瞬間的な画像データに基づいて気流を検出してもよい。
上記の実施形態では、角度θを０に近づけるように、各ダンパーの開度をフィードバック制御する構成を例として説明した。しかし、そのような構成に限定されることなく、本発明に係る気流検出装置は、必ずしも塗装ブースに対する制御機能を有しなくてもよい。この場合、気流検出装置が検出した気流に関する情報に基づいて、オペレーターが人為的に各ダンパーの開度を調節しうる。また、本発明に係る気流検出装置において、一部のダンパーのみ（たとえば、給気ダンパーのみ）が制御可能である構成、給排気経路に設けられた流量調節バルブの開度を制御可能な構成、給気ファンおよび排気ファンなどの給排気用動力装置の出力を制御可能な構成、などを採用しうる。
その他の構成に関しても、本明細書において開示された実施形態は全ての点で例示であって、本発明の範囲はそれらによって限定されることはないと理解されるべきである。当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜改変が可能であることを容易に理解できるであろう。したがって、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で改変された別の実施形態も、当然、本発明の範囲に含まれる。
本発明は、たとえば、複数の部分に区分された塗装ブースにおいて、異なる区分間を流れる気流を検出する用途に利用することができる。
１ ：気流検出装置（第一の実施形態）
２ ：糸状部材
２１ ：上端部
２２ ：下端部
３ ：背景板
３１ ：軸部材
４ ：デジタルカメラ
５ ：演算装置
６ ：気流検出装置（第二の実施形態）
７ ：吐出装置
７１ ：流体発生装置
７２ ：ノズル
７３ ：照明ユニット
７４ ：流体
７５ ：ＰＬＣ
Ｐ ：画像データ
Ｑ ：撮像範囲
θ ：角度
１００ ：塗装ブース
１０１ ：塗装ブースの窓
１０２ ：給気ファン
１０３ ：排気ファン
１０４ ：ダンパー制御部
１０５ ：塗装ブースの第一部分
１０６ ：塗装ブースの第二部分
１０７ ：第一部分と第二部分との境界部
１０８ ：給気ダンパー
１０９ ：排気ダンパー
ＩＬ ：給気口
ＯＬ ：排気口
Ｓ ：スプレー装置
Ｃ ：コンベア
Ｆｃ ：天井フィルタ
Ｆｄ ：排気除塵設備
Ｆｓ ：排気二次フィルタ
Ｂ ：ボディ

Claims (17)

  1. 塗装ブースにおいて気流を検出する気流検出装置であって、
    前記塗装ブースの内部に設置される糸状部材と、前記糸状部材を撮影した画像データを生成可能な撮影装置と、前記画像データを演算処理可能な演算装置と、を備え、
    前記塗装ブースは、その外部からその内部を透視可能な透視可能部を有し、
    前記糸状部材は、少なくともその一部分が下垂する態様で前記塗装ブースに設置され、
    前記撮影装置は、前記塗装ブースの外部に設置され、
    前記糸状部材および前記撮影装置は、前記撮影装置が前記透視可能部を通じて前記糸状部材を撮影可能な位置にそれぞれ設けられ、
    前記演算装置は、前記画像データにおける前記糸状部材に対応する部分を特定し、当該部分の位置に基づいて前記気流を検出する気流検出装置。
  2. 前記撮影装置が前記糸状部材を撮影するときに、前記糸状部材の背景に撮影される背景板をさらに備え、前記撮影装置は、前記背景板の正面に設置されている請求項１に記載の気流検出装置。
  3. 前記糸状部材と前記背景板とは、互いに異なる色を呈する請求項２に記載の気流検出装置。
  4. 前記画像データは、各ピクセルにつき少なくとも二つの数値情報を含み、
    前記糸状部材は、前記画像データの前記糸状部材に対応する部分において、一つの前記数値情報と、他の前記数値情報との差が所定の閾値以上になる色を呈し、
    前記背景板は、前記画像データの前記背景板に対応する部分において、一つの前記数値情報と、他の前記数値情報との差が所定の閾値未満になる色を呈する請求項３に記載の気流検出装置。
  5. 前記演算装置は、前記画像データにおける前記糸状部材に対応する部分の一端部および他端部を特定し、前記一端部と前記他端部とを結ぶ直線と、前記画像データの縦軸方向と、がなす角の角度に基づいて前記気流を検出する請求項１〜４のいずれか一項に記載の気流検出装置。
  6. 前記撮影装置は、所定の時間間隔ごとに前記画像データを生成し、前記演算装置は、前記所定の時間間隔ごとに生成される前記画像データから演算される前記角度の時間に関する移動平均に基づいて前記気流を検出する請求項５に記載の気流検出装置。
  7. 前記演算装置は、前記画像データの少なくとも一部のピクセルに係る数値情報に基づいて、前記画像データにおける前記糸状部材に対応する部分を特定する請求項１〜６のいずれか一項に記載の気流検出装置。
  8. 前記画像データは、各ピクセルにつき少なくとも二つの数値情報を含み、
    前記演算装置は、前記画像データの少なくとも一部のピクセルにおける、一つの前記数値情報と、他の前記数値情報との差に基づいて、前記画像データにおける前記糸状部材に対応する部分を特定する請求項７に記載の気流検出装置。
  9. 前記糸状部材は、前記画像データの前記糸状部材に対応する部分において、一つの前記数値情報と、他の前記数値情報との差が所定の閾値以上になる色を呈する請求項７または８に記載の気流検出装置。
  10. 塗装ブースにおいて気流を検出する気流検出装置であって、
    前記塗装ブースの内部において上方または下方に過飽和の水蒸気を含む流体を吐出可能な吐出装置と、前記流体を撮影した画像データを生成可能な撮影装置と、前記画像データを演算処理可能な演算装置と、を備え、
    前記流体は、前記撮影装置の撮影範囲の少なくとも一部において、光学的な手法により検出可能な態様であり、
    前記演算装置は、前記画像データにおける前記流体に対応する部分を特定し、当該部分の位置に基づいて前記気流を検出する気流検出装置。
  11. 塗装ブースにおいて気流を検出する気流検出装置であって、
    前記塗装ブースの内部において上方または下方に流体を吐出可能な吐出装置と、前記流体を撮影した画像データを生成可能な撮影装置と、前記画像データを演算処理可能な演算装置と、を備え、
    前記塗装ブースは、その外部からその内部を透視可能な透視可能部を有し、
    前記流体は、前記撮影装置の撮影範囲の少なくとも一部において、光学的な手法により検出可能な態様であり、
    前記撮影装置は、前記塗装ブースの外部に設置され、
    前記吐出装置および前記撮影装置は、前記撮影装置が前記透視可能部を通じて前記流体を撮影可能な位置にそれぞれ設けられ、
    前記演算装置は、前記画像データにおける前記流体に対応する部分を特定し、当該部分の位置に基づいて前記気流を検出する気流検出装置。
  12. 塗装ブースにおける気流を検出する気流検出方法であって、
    前記塗装ブースは、その外部からその内部を透視可能な透視可能部を有し、
    前記塗装ブースの内部に少なくともその一部分が下垂する態様で設置された糸状部材を、前記塗装ブースの外部から前記透視可能部を通じて撮影した画像データを生成する工程と、
    前記画像データを演算装置により演算処理して、前記画像データにおける前記糸状部材に対応する部分を特定する工程と、
    当該部分の位置に基づいて前記気流を検出する工程と、を有する気流検出方法。
  13. 塗装ブースにおける気流を検出する気流検出方法であって、
    前記塗装ブースの内部において上方または下方に吐出された過飽和の水蒸気を含む流体を撮影した画像データを生成する工程と、
    前記画像データを演算装置により演算処理して、前記画像データにおける前記流体に対応する部分を特定する工程と、
    当該部分の位置に基づいて前記気流を検出する工程と、を有する気流検出方法。
  14. 塗装ブースにおける気流を検出する気流検出方法であって、
    前記塗装ブースは、その外部からその内部を透視可能な透視可能部を有し、
    前記塗装ブースの内部において上方または下方に吐出された流体を、前記塗装ブースの外部から前記透視可能部を通じて撮影した画像データを生成する工程と、
    前記画像データを演算装置により演算処理して、前記画像データにおける前記流体に対応する部分を特定する工程と、
    当該部分の位置に基づいて前記気流を検出する工程と、を有する気流検出方法。
  15. 塗装ブースにおける気流を検出する気流検出プログラムであって、
    前記塗装ブースは、その外部からその内部を透視可能な透視可能部を有し、
    前記塗装ブースの内部に少なくともその一部分が下垂する態様で設置された糸状部材を、前記塗装ブースの外部から前記透視可能部を通じて撮影した画像データを演算処理して、当該画像データにおける前記糸状部材に対応する部分を特定する機能と、
    当該部分の位置に基づいて前記気流を検出する機能と、をコンピュータに実行させる気流検出プログラム。
  16. 塗装ブースにおける気流を検出する気流検出プログラムであって、
    前記塗装ブースの内部において上方または下方に吐出された過飽和の水蒸気を含む流体を撮影した画像データを演算処理して、当該画像データにおける前記流体に対応する部分を特定する機能と、
    当該部分の位置に基づいて前記気流を検出する機能と、をコンピュータに実行させる気流検出プログラム。
  17. 塗装ブースにおける気流を検出する気流検出プログラムであって、
    前記塗装ブースは、その外部からその内部を透視可能な透視可能部を有し、
    前記塗装ブースの内部において上方または下方に吐出された流体を、前記塗装ブースの外部から前記透視可能部を通じて撮影した画像データを演算処理して、当該画像データにおける前記流体に対応する部分を特定する機能と、
    当該部分の位置に基づいて前記気流を検出する機能と、をコンピュータに実行させる気流検出プログラム。
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CN113245124A (zh) * 2021-03-29 2021-08-13 中国电器科学研究院股份有限公司 一种喷房智能风量平衡调节系统及调节方法
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6849334B2 (en) * 2001-08-17 2005-02-01 Neophotonics Corporation Optical materials and optical devices
JP2002316078A (ja) * 2001-04-20 2002-10-29 Toyota Auto Body Co Ltd 塗装ブースの気流検出装置
US7248942B2 (en) * 2004-02-19 2007-07-24 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Airflow detection system having an airflow indicating device
JP4215102B2 (ja) * 2004-03-31 2009-01-28 東京電力株式会社 流体計測システム及び長焦点光学系
JP5164770B2 (ja) 2008-09-29 2013-03-21 日本カーバイド工業株式会社 硬化性樹脂組成物
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CN106597002A (zh) * 2016-12-30 2017-04-26 北京天恒长鹰科技股份有限公司 一种临近空间的风向及风速大小的获取方法及装置
CN208888272U (zh) * 2018-08-30 2019-05-21 上汽大通汽车有限公司 涂装喷房风平衡的风向及角度测试装置
CN109084950A (zh) * 2018-09-11 2018-12-25 南京工业大学 一种适用于洁净室内流场的可视化设备

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