JPH0678819U - 粉粒体の流量測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 エアー式ブラスト装置等においてノズルから
実際に噴出される粉粒体を正確に測定することができる
粉粒体の流量測定装置を提供することを目的とする。 【構成】 エアー式ブラスト装置等のノズル２先端に装
着するための装着部材５と、内部を加圧状態に保つこと
ができる圧力室６、６とから構成された防塵ケース４
と、該防塵ケース４によって粉塵等から保護された測定
センサー３とからなり、上記装着部材５には通光穴７、
７、圧力室６、６には通光穴を兼ねた排気口９、９が穿
設され、測定センサー３のレーザー発振器３ａから発せ
られたレーザー光は、排気口９、通光穴７、装着部材５
の内部、通光穴７、排気口９の順に通過して、被測定物
である粉粒体を除いて途中何物にも遮られずに測定セン
サー３のレーザー受光器３ｂに到達する構成である。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、エアー式ショットブラスト装置等において、ノズルから噴出される 粉粒体の流量を測定する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

現在、微小な鋼球等からなる研掃材を圧縮空気に混合し、該研掃材をノズルか ら噴出させ、被研掃体に向けて投射するエアー式ブラスト装置が、被研掃体表面 の錆、スケール、塗料等を剥離して該被研掃体表面を研掃する、所謂ブラスト加 工を行うために幅広く利用されている。

【０００３】 このようなエアー式ブラスト装置において、ノズルから噴出される研掃材の量 はブラスト加工の施される被研掃体の仕上がり具合の良、不良を左右するもので あって、被研掃体の表面を良好な研掃状態に安定して仕上げるためには、噴出す る研掃材の量を一定にすることが重要であり、また、所望の仕上具合に応じて研 掃材の噴出量を調節しなければならない。このためには、ノズルより噴出する研 掃材の流量を測定する必要がある。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

このため、エアー式ブラスト装置における研掃材の噴出量の良否を検出する装 置として、研掃材及び該研掃材を噴出させる高圧エアーが流れる管路内にて電波 を送信し、該電波の研掃材による反射波を受信して検出された該反射波の波形か ら、管路内での研掃材の流れ量が所定量か否かであるかを判定する噴出量良否検 出装置が提案されている（実公昭４−４８９２８号公報）。

【０００５】 しかしながら、上記の如き検出装置は、研掃材によって反射された反射波を受 信して研掃材の流量を測定するものであるため、反射波が研掃材の流量に対応し て正確に受信されない場合には、研掃材の流量の測定が不正確になってしまうと いう不具合がある。このような場合として、送信された電波が研掃材によって一 旦反射された反射波が、更に別の研掃材によって反射されてしまい、反射波の受 信が良好に行えない場合が考えられる。研掃材が、管路内を均一な分布で、しか も一定に流れるならば、受信されない反射波を推定して正確な流量を測定するこ とが可能であると思われるが、圧力エアーによって圧送される研掃材は、管路内 を直線的に流れるのではなく、管路内で不規則に脈動して波を打つように流れる ため、研掃材によって反射された反射波の検出を正確に行うことができないとい う問題があった。

【０００６】 更に、上記検出装置は、研掃材が流れる管路内で研掃材の流量を測定するもの であって、ノズルから実際に噴出される研掃材の量を測定するものではないため 、測定位置によっては、ノズルから噴出される研掃材の量と測定された研掃材の 量との間に差が生じてしまう虞があり、被研掃体に投射される研掃材の量を正確 に測定することができず、実際にノズルから噴出された研掃材の流量を測定する 装置の開発が望まれていた。

【０００７】 本考案は、上記の点に鑑みなされたものであって、未だ開発のなされていなか った粉粒体の流量測定装置、即ち、実際にノズルから噴出される研掃材等の粉粒 体を正確に測定することができる粉粒体の流量測定装置を提供することを目的と するものであり、本考案者らは、物体の有無を判別するために通常用いられてい るレーザー式判別センサーに着目して、該センサーを粉粒体の流量測定装置に応 用することによって本考案を完成し、所期の目的を達成した。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

即ち、本考案粉粒体の流量測定装置は、ノズルから噴出される粉粒体の流量を 測定する装置であって、ノズル先端に装着可能に構成された防塵ケース内に測定 センサーを設けてなることを特徴とする。

【０００９】 本考案にて用いられる測定センサーとしては、通常、物体の有無を調べるため に使用されるレーザー式判別センサーを用いることができる。該センサーは、レ ーザー発振器、該レーザー発振器から発せられたレーザー光を受光するレーザー 受光器、及びレーザー発振器が発したレーザー光の光量と、レーザー受光器が受 光したレーザー光の光量との差を増幅する増幅器からなる。レーザー光を利用す る理由としては、光の直進性や集光性が良く、また散乱が少ないこと、及び外部 の光の影響を受けないこと等が挙げられる。特に、半導体レーザーは、上記の利 点に加え、電力変換が容易で小型化することができ、また測定距離を大きくする ことができる等の利点を有するので好ましい。

【００１０】 このようなレーザー式判別センサーによれば、レーザー発振器とレーザー受光 器との間に物体が存在すると、該物体によってレーザー光が遮蔽され、レーザー 発振器から発したレーザー光が受光器に受光されなかったり、或いは受光された としても、受光される光量が発せられたレーザー光の光量よりも減少するため、 発振側と受光側とで投受光されるレーザー光の光量に差が生じ、この光量の差に よって物体の存在を感知することができる。

【００１１】 本考案装置において測定の対象となるノズルから噴出する粉粒体は、その流量 によってレーザー光の遮蔽性が変化するため、粉粒体を透過するレーザー光の光 量は粉粒体の流量に対応して減少する。従って、粉粒体を透過してレーザー受光 器に受光されたレーザー光の光量に応じて増幅器からの出力電圧が変化するよう に、上記の如きレーザー式判別センサーを構成することによって、増幅器からの 出力電圧に基づいて粉粒体の流量を感知し、その量を正確に測定することができ る。

【００１２】

【実施例】

以下、本考案の実施例を図面に基づいて説明する。尚、図１は本考案の流量測 定装置の一例を示す要部斜視図であり、図２は図１のII−II線における断面図で ある。また、図中１は測定装置を表している。

【００１３】 本考案測定装置１は、図１及び図２に示すように、エアー式ブラスト装置等の ノズル２先端に装着可能に構成された防塵ケース４と、該防塵ケース４によって 粉塵等から保護された測定センサー３とから構成されている。

【００１４】 上記防塵ケース４は、該防塵ケース４をノズル２先端に装着するための装着部 材５と、測定センサー３のレーザー発振器３ａ及びレーザー受光器３ｂが個々に 内設された圧力室６、６とからなる。

【００１５】 装着部材５は、螺子式、ボルト締め等によって着脱自在にノズル２先端に装着 されるものであっても良く、或いは溶接等により固定されてノズル２先端に装着 するものであっても良い。該接続部材５は、図示するように中空の筒状形態とし 、また、図２に示すように接続部材５の対向する壁面には、レーザー発振器３ａ から発せられたレーザー光を通過せしめるための通光穴７、７が、両者を結ぶ線 が粉粒体の噴出方向に直交するような位置に穿設されている。

【００１６】 圧力室６、６は、上記装着部材５の対面に設けられており、一方の圧力室６の 内部にはレーザー発振器３ａ、他方の圧力室６の内部にはレーザー受光器３ｂが それぞれ内設されている。更に、各圧力室６、６には、エアーコンプレッサー等 の加圧機（図示せず）に接続された送圧パイプ８ａが取り付けられた送圧口８と 、レーザー発振器３ａから発せられたレーザー光を通過せしめる通光穴を兼ねた 排気口９とが１つずつ穿設されている。このとき、レーザー発振器３ａのレーザ ー光発振面、レーザー受光器３ｂのレーザー光受光面、各圧力室６、６に穿設さ れた排気口９、９及び前述の通光穴７、７は、同一直線状に位置するように設け られており、レーザー発振器３ａから発せられたレーザー光は、排気口９、通光 穴７、装着部材５の内部、通光穴７、排気口９の順に通過して、被測定物である 粉粒体を除いて途中何物にも遮られずにレーザー受光器３ｂに到達する。

【００１７】 また、圧力室６と装着部材５との間には、図示するように外部に開口した空隙 部１１を形成し、通光穴７と排気口９とが直接連通しないようにするのが好まし い。このような空隙部１１を形成することによって、噴出された粉粒体等が通光 穴７を通って装着部材５内からその外側にはみ出してしまったとしても、これら の粉粒体が容易に圧力室６の内部に入り込まないようにすることができる。

【００１８】 本考案測定装置１を使用するときには、上記圧力室６内に加圧機から供給され るエアーを送圧口８から絶えず圧入することによって、常に圧力室６の内部を加 圧された状態に保っておく。すると、送圧口８から圧入されたエアーは、排気口 ９から常に排気されるため、常時、圧力室６内から外部に向かったエアーの流れ が生じ、粉塵や噴出された粉粒体が圧力室６の内部に入り込むには、外部に向か うエアーの流れに逆らって入り込まなければならない。従って、粉塵等の圧力室 ６への侵入が妨げられ、レーザー発振器３ａのレーザー光発振面や、レーザー受 光器３ｂのレーザー光受光面に粉塵等が付着するのを防止することができ、発振 面及び受光面を常に清浄に保つことができる。このため、測定センサー３は粉塵 等から保護され、測定部位以外の粉粒体の影響を受けることがないので、該セン サー３の精度が低下する虞がない。尚、排気口９の圧力室６内側に防塵パイプ１ ０を設けておくと、圧力室６への粉塵等の侵入をより効果的に防止することがで き好ましい。

【００１９】 上記の如き防塵ケース４は、本考案粉粒体の流量測定装置をエアー式ブラスト 装置に用い、高速で噴出する研掃材が被研掃体に衝突して多方面に散乱し、且つ 多数の粉塵等が盛んに舞散る該ブラスト装置の研掃室内において、ノズルから噴 出する研掃材の流量を測定する場合に、その測定を正確に行う上で特に必要なも のである。

【００２０】 次に、本考案の流量測定装置１をエアー式ブラスト装置に用いて、ノズルから 噴出される研掃材の流量を測定する方法を説明する。尚、図３は、本考案装置１ における測定センサー３の一例を示す概略図であり、図中３ａはレーザー投光器 、３ｂはレーザー受光器であり、３ｃはレーザー投受光センサーの増幅器であっ て、これによって受光量に応じた出力電圧が得られる。更に、３ｄは増幅器３ｃ からの出力電圧を予め設定された設定値に基づいて演算変換し、その値を表示す る装置である。また、１２はレーザー光を表している。

【００２１】 本考案装置１を用いて研掃材の流量を測定するにあたって、先ず図４に示すよ うに、所定量の研掃材をエアー式ブラスト装置に供給しながら該研掃材をノズル から噴出させたときの、研掃材の供給量と表示装置３ｄに表示される出力電圧と の関係を求める。図４は、メッシュ８０、１５０、２２０のモランダム粉体を、 それぞれの種類ごとにエアー式ブラスト装置に所定量ずつ供給しながら上記粉体 をノズルから噴出させて、本考案装置１を用いて粉体の流量を測定したときの、 粉体の供給量と表示装置３ｄに表示される出力電圧との関係を示すグラフであっ て、両者の関係が一次関数として得られている。尚、図中メッシュ８０の粉体は 「くろまる」、メッシュ１５０の粉体は「くろしかく」、メッシュ２２０の粉体 は「くろさんかく」で示している。

【００２２】 上記の如き関係を得る際、レーザー光が全く遮蔽されない場合には出力電圧が ０Ｖ、レーザー光が完全に遮蔽された場合には出力電圧が１０Ｖとなるように表 示装置３ｄに表示されるように、検出器３ｃからの出力電圧を表示装置３ｄで変 換した。また、粉粒体の供給量は１秒当たりに供給された粉粒体の質量（単位： ｇ／ｓ）で表した。

【００２３】 エアー式ブラスト装置に供給された研掃材の供給量は、噴出される研掃材の流 量とみなすことができるので、上記の如き供給量と出力電圧との関係を、検出器 ３ｃに接続された流量表示器３ｄに入力しておけば、研掃材の流量を測定したと きの検出器３ｃからの出力電圧に基づいて、研掃材の流量を数値として流量表示 器３ｄに表示することができ、このときの数値によってノズルから実際に噴出さ れた研掃材の流量を測定することがきる。

【００２４】 本考案測定装置１は、以上説明したようなエアー式ブラスト装置から噴出され る研掃材等の粉状、或いは粒状の粉粒体のみならず、塗装装置のノズルから噴出 される塗料、溶射機のノズルから噴出される溶射材料等の流動性を有する液状の もの、または各種の気体の等の流量を測定する場合においても利用することがで きる。

【００２５】

【考案の効果】

以上説明したように本考案粉粒体の流量測定装置は、従来、測定することが不 可能であった、ノズルから実際に噴出される粉粒体の流量を定量的に測定するこ とができる。また、粉粒体の流量を感知する測定センサーは防塵ケースによって 保護されているため、測定環境が劣悪であっても流量の測定に支障をきたすこと がない。更に、本考案装置は、装置自体を小型にすることができ、しかもノズル 先端に直接装着することができるので、ロボットハンド等の自動機械にも簡便に 取り付けることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案粉粒体の流量測定装置の一例を示す要部
斜視図である。

【図２】図１のII−II線における断面図である。

【図３】本考案粉粒体の流量測定装置における測定セン
サーの概略図である。

【図４】モランダム粉体の流量を測定したときの供給量
と検出器３ｃから出力された出力電圧との関係を示すグ
ラフである。

【符号の説明】

１ 流量測定装置 ２ ノズル ３ 測定センサー ４ 防塵ケース

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ノズルから噴出される粉粒体の流量を測定
   する装置であって、ノズル先端に装着可能に構成された
   防塵ケース内に測定センサーを設けてなることを特徴と
   する粉粒体の流量測定装置。