JP7255984B2 - ポータブルキャビテーションピーニング方法及び装置 - Google Patents
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Description
他に指示がない限り、以下の定義が本明細書において適用される。
概説
以下のセクションでは、例示的なポータブルキャビテーションピーニングシステム、ノズルアセンブリ、及び流体源、並びに関連するシステム及び/又は方法の選択された態様について説明する。これらのセクションの実施例は、例示を目的としており、本開示の範囲全体を限定するものと解釈すべきではない。各セクションは、一又は複数の個々の実施形態又は例、及び/又は文脈的又は関連する情報、機能、及び/又は構造を含みうる。
図1は、処理面14に方向付けられたノズルアセンブリ12を含む、概して10で示される例示的ポータブルキャビテーションピーニングシステムの概略図を示す。2つのフレキシブル導管16、18は、ノズルアセンブリに加圧流体を供給する。タンク20は、流体を2つのポンプ、即ち、導管16に連結された第1のポンプ22及び導管18に連結された第2のポンプ24に供給する。第1のポンプ22は、流体を第1の圧力まで加圧し、第2のポンプ24は、流体をより低い第2の圧力まで加圧する。
図2は、使用時のポータブルキャビテーションピーニングシステム110の図である。オペレータ126は、航空機の着陸ギアを安定させるためにストラット128に向かってノズルアセンブリ112を方向付ける。ノズルアセンブリは、キャビテーションバブルのクラウドを発生させ、水流130をストラットに排出する。ストラット128は、ピーニングの間に着陸ギア上の適所にとどまり、オペレータ126は、リフト132上に立って、ノズルアセンブリ112をストラット128上の処理領域114に隣接させる。オペレータ126は、領域が十分に処理されるまでノズルアセンブリ112を処理領域114に向け、次にノズルを次の処理領域に向けて方向付けてもよい。オペレータは、ストラット128が完全に処理されるまで、ノズルアセンブリを新しい処理領域に平行移動させ続けてもよい。
図3は、キャビテーションピーニングのためのノズルアセンブリ210の概略図を示す。アセンブリは、共流ノズル212と、本体部分214と、ハンドル216とを含む。ノズル212は、キャビテーションバブルのクラウドを発生させるために、流体の内部流220及び外部流222を排出する較正パック218に方向付けられる。2つのフレキシブル導管は、流体をノズルアセンブリ210、内側流220のための第1の圧力での流体を有する第1の導管224、及び外側流222のための第2の圧力での流体を有する第2の導管226に供給する。
図7は、ポータブルキャビテーションピーニングシステムで使用するための、概して310で示される流体源の概略図である。この例では、流体源310は水を供給する。他の例では、キャビテーションピーニングに適した任意の一又は複数の流体が供給されてもよい。流体源310は、輸送のために構成されてもよい。例えば、供給源は、車輪付きのプラットフォーム上に、又は持ち運びハンドルを備えたハウジング内に装着されうる。
図8は、一般に410で示されるポータブルキャビテーションピーニングシステムの概略図である。このシステムは、ノズルアセンブリ412と、流体タンク420を有する流体源と、2つのポンプ422、424とを含む。流体源は、フレキシブル導管416、418によってノズルアセンブリ412に連結され、タンク420は、温度制御ユニット426に連結される。センサクラスタ428が、ノズルアセンブリ412内に装着され、別のクラスタ430がタンク420内に装着される。
このセクションは、キャビテーションピーニングのための例示的な方法のステップを記載する(図9を参照。)ポータブルキャビテーションピーニングシステム、ノズルアセンブリ、及び流体源の態様は、以下に記載される方法ステップにおいて利用されうる。必要に応じて、各ステップを実行する際に使用される構成要素及びシステムが参照されうる。これらの参照は説明のためのものであり、本方法の任意の特定のステップを実行する可能な方法を限定することを意図していない。
このセクションは、一連の段落として限定されずに提示されたポータブルキャビテーションピーニングシステム及び方法の追加的な態様及び特徴を記載し、その一部又は全部は、英数字で明瞭かつ効率的に指定されうる。これらの段落の各々は、一又は複数の他の段落と、及び/又は任意の適した方法における、関連出願参照により組み込まれる材料を含む本出願の他の部分からの開示と、組み合わせることができる。以下の段落の幾つかは、適した組み合わせの幾つか例を限定しないで、明確に他の段落に言及し、更に他の段落を限定する。
可動流体源をフレキシブル導管を通して、第1のチャネル及び第2のチャネルを有するポータブルノズルに連結することと、
ノズルをワークピースの処理面に隣接して位置付けることと、
第1のチャネルを通して第1の流体流を、及び第2のチャネルを通して第2の流体流を、処理面に向かって排出することであって、第2のチャネルが第1のチャネル周囲に同心円状に位置付けられ、第1の流体流が第1の流体圧力を有し、第2の流体流が第2の流体圧力を有し、第1の流体圧力が第2の流体圧力より大きく、第1及び第2の流体流を組み合わせてキャビテーションバブルのクラウドを発生させる、排出することと
を含む方法。
を更に含む、Aに記載の方法。
を更に含む、A1に記載の方法。
を更に含む、Aに記載の方法。
流体源と、
流体源から第1の流体流を受けるように構成された第1のポンプデバイスと、
流体源から第2の流体流を受けるように構成された第2のポンプデバイスと、
ワークピース上の静止した処理領域の上で平行移動させられるように構成されたノズルアセンブリであって、ポンプの各々が、フレキシブル導管を介してノズルに連結されており、ノズルが、第1及び第2のポンプから受けた流体を混合してキャビテーションバブルのクラウドを発生させるように構成されている、ノズルアセンブリと
を含む装置。
流体流にキャビテーションバブルのクラウドを発生させるように、かつワークピース上の静止した処理領域にわたって手動で平行移動させられるように構成された共流ノズルアセンブリと、
第1及び第2のフレキシブル導管を介して、ノズルアセンブリに連結されたポータブル流体源と
を含む、流体供給システム。
ワークピースの上の静止した処理領域にわたって実質的に一定の離間距離で、キャビテーションバブルのクラウドを手動で平行移動させること
を含む方法。
を更に含む、Dに記載の方法。
を更に含む、D2に記載の方法。
長軸、第1のチャネル、及び遠位先端部分につながる第2のチャネルを有する本体部分と、
本体部分に連結したハンドル部分であって、本体部分の長軸をワークピース上の静止した処理領域に向け、一定の離間距離で処理領域の上で平行移動させられるように構成されているハンドル部分と
を含むポータブルノズルアセンブリを含むノズル
を備える分配システム。
を更に含む、Eに記載の分配システム。
を更に含む、Eに記載の分配システム。
を更に含み、導管が、分離した流体流を第1及び第2のチャネルにチャネリングするように構成されている、E10に記載の分配システム。
搬送のために構成されたベースと、
ベースによって支持される流体リザーバと、
リザーバに含まれる流体の所望の温度を維持するための温度制御デバイスと、
リザーバから流体を受け、その流体を第1の流体圧力で第1のフレキシブル導管内にポンピングするように構成された第1のポンプデバイス、及びリザーバから流体を受け、その流体を第2の流体圧力で第2のフレキシブル導管内にポンピングするように構成された第2のポンプデバイスであって、第1の流体圧力が第2の流体圧力より高く、キャビテーションバブルクラウドが、第1及び第2のフレキシブル導管の遠位端に連結された共流ノズルアセンブリを通して生成されることになる、第1のポンプデバイス及び第2のポンプデバイスと、
フレキシブル導管によって運ばれる流体の所望の温度及び圧力を維持するようにプログラムされたコントローラと
を含むポータブル流体供給装置。
本明細書に記載のポータブルキャビテーションピーニングのシステム及び方法の異なる実施形態及び実施例は、ピーニングのための既知の解決策を上回るいくつかの利点を提供する。例えば、本明細書に記載の例示的実施形態及び実施例により、ワークピースを単一のプロセスでピーニングし洗浄することが可能である。
上記の開示は、個別の有用性を備えた複数の個々の例を包括しうる。これらの各々は、その好ましい形態で開示されているが、本明細書で開示され、例示されている、それらの特定の実施形態は、数多くの変形例が可能であることから、限定的な意味で捉えるべきものではない。本開示内で使用される限り、そのようなセクションの見出しは、構成上の目的に過ぎない。本開示の主題は、本明細書で開示されている様々な要素、特徴、機能、及び/又は特性の、新規的かつ進歩的な組み合わせ及び部分的組み合わせの全てを含む。下記の特許請求の範囲は、新規的かつ進歩的であると見なされる、ある組み合わせ及び部分的組み合わせを特に指し示すものである。特徴、機能、要素、及び/又は特性のその他の組み合わせ及び部分的組み合わせは、本出願又は関連出願からの優先権を主張する出願において特許請求されうる。そのような特許請求の範囲は、より広い、より狭い、等しい、又は原クレームの範囲内であるかどうかにかかわらず、本開示の主題内に含まれるとみなされる。
Claims (15)
- キャビテーションピーニングのための装置であって、
流体源と、
前記流体源から内側流体流を受けるように構成された第1のポンプデバイスと、
前記流体源から外側流体流を受けるように構成された第2のポンプデバイスと、
ワークピース上の静止した処理領域の上で平行移動させられるように構成されたノズルアセンブリであって、第1のポンプデバイス及び第2のポンプデバイスが、フレキシブル導管を介して前記ノズルアセンブリのノズルに連結されており、前記ノズルアセンブリは、共流ノズルを含み、かつ前記内側流体流と前記外側流体流を受け、混合してキャビテーションバブルのクラウドを発生させるように構成されている、ノズルアセンブリとを含み、
前記ノズルアセンブリは、先端及びレーザ距離センサを含み、
前記第1のポンプデバイスが、前記内側流体流を第1の圧力でポンピングし、前記第2のポンプデバイスが、前記外側流体流を第2の圧力でポンピングし、前記第1の圧力が前記第2の圧力より高く、
前記レーザ距離センサは、前記先端から、前記共流ノズルからの前記内側流体流と前記ワークピースの処理面との接触点までの離間距離を決定するように較正されている、
装置。 - 前記ノズルアセンブリが、前記ノズルの手動操作又は自動操作のために構成されたハンドルを含む、請求項1に記載の装置。
- 前記第1の圧力が、前記第2の圧力より1000p.s.i.大きい又は前記第2の圧力より2000p.s.i.大きいのうちの少なくとも1つである、請求項1に記載の装置。
- 前記内側流体流及び前記外側流体流を運ぶ前記フレキシブル導管が、少なくとも部分的に一緒に束ねられる、請求項1から3の何れか一項に記載の装置。
- 前記ノズルアセンブリは、流体供給のために、ワークピース上の静止した処理領域にわたって手動で平行移動させられるように構成され、
前記流体源は、持ち運び可能であり、かつ第1及び第2のフレキシブル導管を介して前記ノズルアセンブリに連結されている、請求項1から4の何れか一項に記載の装置。 - 前記ノズルアセンブリが内側チャネル及び外側チャネルを有する、請求項5に記載の装置。
- 前記ノズルは、
長軸、第1のチャネル、及び遠位先端部分につながる第2のチャネルを有する本体部分と、
前記本体部分に連結したハンドル部分であって、前記本体部分の長軸をワークピース上の静止した処理領域に向けるように、かつ、一定の離間距離で前記処理領域の上で平行移動させられるように構成されているハンドル部分と
を含むポータブルノズルアセンブリを含む、請求項1から6の何れか一項に記載の装置。 - 前記ハンドル部分が、前記本体部分と共にピストル形状を形成する、請求項7に記載の装置。
- 前記ハンドル部分が、前記長軸に垂直な軸の周囲をピボット可能である、請求項7又は8に記載の装置。
- 前記装置が、前記本体部分の側部から横方向に延びる2つの把持可能なハンドル部分を含む、請求項7から9の何れか一項に記載の装置。
- 前記ポータブルノズルアセンブリの前記ハンドル部分に連結されるように構成されたロボットシステムであって、前記ワークピースの上の前記静止した処理領域に向けられるよう、かつ一定の離間距離で前記処理領域の上で平行移動させられるよう前記本体部分を操作するようにプログラムされたロボットシステム
を更に含む、請求項7から10の何れか一項に記載の装置。 - 前記ポータブルノズルアセンブリが、前記離間距離又は前記内側流体流の圧力レベルのうちの少なくとも1つを示すゲージを有する、請求項7から11の何れか一項に記載の装置。
- 前記処理領域を処理する前に、前記ポータブルノズルアセンブリから放出されたキャビテーションクラウドを較正するように構成されたパック
を更に含む、請求項7から12の何れか一項に記載の装置。 - 一対のホースが、複数のポンプデバイスから前記ノズルアセンブリに水を供給するように構成されている、請求項1から13の何れか一項に記載の装置。
- 前記共流ノズルに取り付けられ、前記ノズルからの流体流の方向に平行に照射するように配向された一連のLEDであって、測定された離間距離に応じて変化するように構成された一連のカラー光設定を含む一連のLEDを更に含む、請求項1から14の何れか一項に記載の装置。
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