JPH0682580A - 検出器用防塵フード装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】粉塵や水蒸気等が存在する悪環境下での光学的
検出器の検出精度を向上させるとともに、フード装置の
メンテナンス性を向上させる。 【構成】光学的検出器の前方に取り付けられ、その検出
器を粉塵や水蒸気等から保護する検出器用防塵フード装
置であって、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を有し、
Ｚ軸方向を光の通過方向とし、Ｚ軸方向の一方側に、開
口する第１の検出窓２を形成し、Ｚ軸方向の他方側に、
第２の検出窓３を形成し、この第２の検出窓３に対向し
て、Ｚ軸の軸線上に前記検出器を配設し、Ｚ軸を挟んで
その両側に、Ｘ軸方向に延びかつＺ軸の前記一方側に傾
斜したフィン４，４…を形成し、Ｘ軸方向の少なくとも
一方側を開放状態とし、Ｘ軸方向の他方側から前記一方
側に向かってパージ用エアを吹き込むエアノズル５，５
…を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、光学的検出器を粉塵や
水蒸気等から保護するための検出器用防塵フード装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】高温鋼材の搬送ライン・水冷後の鋼材や
部品の搬送ラインなど、粉塵や水蒸気等が発生する悪環
境下に設置される光学的検出器（たとえば位置検出用光
電検出器や輻射温度計カメラ等（には、その前方にレン
ズ、ミラー、ガラス等を保護するためのフード装置を取
り付けるのが一般的である。

【０００３】一方、フードの方式としては、フード装置
内部にエアおよびＮ₂ ガス等を吹き込むパージ方式、フ
ード装置先端部からエアを噴出させてフード装置前面に
エアカーテンを生成するエアカーテン生成方式、フード
装置内部の形状によって防塵するエアレスフード方式
（特公昭57-7364 号公報）等が知られている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記各
従来技術には次のような欠点がある。すなわち、パージ
方式ならびにエアカーテン生成方式においては、エアの
巻き込みによって、汚れ、水分、油分等が検出器前面
（保護ガラス、レンズ、ミラーを含む）に付着し、検出
不能となることが多い。また、温度差によるフード装置
内部での対流等により、長期使用においては、定期的な
メンテナンスが欠かせない。さらに、フード装置におけ
る開口部が検出器方向の面と対象物方向の面のみにしか
形成されていないため、長期使用した際の内部の汚れを
取り除く作業が困難で、メンテナンス性に欠ける。

【０００５】一方、エアレスフード方式においては、動
力源不要のためコスト的には優位であるものの、内部形
状によって性能にばらつきが多く、また対象物が上方に
存在する場合には、落下してくる水滴や水分を含んだ粉
塵・スケール等は重量が大きいために、その能力が激減
する。また、設置雰囲気がダスト流通過域の場合すなわ
ち雰囲気に流れが生じている場合には、その効果が全く
発揮されない。

【０００６】したがって、本発明の課題は、光学的検出
器に対する悪環境の影響を低減するとともに、フード装
置のメンテナンス性を向上させることにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】従来技術における技術的
思想が、フード装置内部への粉塵や水蒸気等の侵入を防
止することを目的としているのに対し、本発明では、フ
ード装置内部に侵入したものを検出器に到達するまでに
排除することを技術的思想の基礎とした。

【０００８】すなわち、本発明は、光学的検出器の前方
に取り付けられ、その検出器を粉塵や水蒸気等から保護
する検出器用防塵フード装置であって、互いに直交する
Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を有し、Ｚ軸方向を光の通過方向と
し、Ｚ軸方向の一方側に、開口する第１の検出窓を形成
し、Ｚ軸方向の他方側に、第２の検出窓を形成し、この
第２の検出窓に対向して、Ｚ軸の軸線上に前記検出器を
配設し、Ｚ軸を挟んでその両側に、Ｘ軸方向に延びかつ
Ｚ軸の前記一方側に傾斜した羽根部材を形成し、Ｘ軸方
向の少なくとも一方側を開放状態とし、Ｘ軸方向の他方
側から前記一方側に向かってパージ用エアを吹き込む吹
込手段を設けたことを特徴とするものである。また、Ｘ
軸方向の他方側は、パージ用エアを吹き込む吹込開口を
除いて閉塞状態とすることができる。

【０００９】

【作用】本発明によれば、前記第１の検出窓２からＺ線
に対して斜めに侵入する粉塵や水滴は、羽根部材４に遮
られて、光学的検出器には到らない。しかし、第１の検
出窓２からＺ線に沿ってほぼ平行に侵入してくる粉塵や
水滴は、光学的検出器に向かうが、これはパージ用エア
をＸ軸方向に吹き込むことで、粉塵や水滴等を吹き飛ば
すことが可能となるので、光学的検出器に対する悪環境
がなくなる。また、羽根部材４表面の塵埃なども吹き飛
ばされ、その堆積が防止される。したがって、ほぼメン
テナンスフリーとなり、たとえメンテナンスが必要であ
るとしても、フード構造が簡素であり、かつフードの少
なくとも一方は開口しているので、フード内部のメンテ
ナンスが容易となる。

【００１０】また、本発明の一つの態様として、エア吹
込みをノズルによって行う場合、そのノズルからエアが
噴出するとき、周囲のエアを巻き込むことにより、流れ
のエア量が吹込量より増加する。ことにより、粉塵など
の吹き飛ばし効果が高まるが、設置場所の雰囲気や状況
により、逆にエアの巻き込みが逆効果となることがあ
る。この場合には、パージ用エア吹き込む吹出し開口を
除いて閉塞させることにより、周囲からのエアの巻き込
みを防止できる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例によりさら
に具体的に説明する。図１は本発明に係る検出器用防塵
フード装置を示す斜視図、図２はその側面図で、１は箱
状のフード本体である。フード本体１はほぼ直方体をな
し、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸，Ｚ軸を規定し、そのＺ
軸方向を光の通過方向としたとき、Ｘ軸方向の両端は開
口した角筒状をなしている。

【００１２】さらに、Ｚ軸方向の一方側（図面では上方
側）に、開口する第１の検出窓２が形成され、Ｚ軸方向
の他方側（下方側）に、第２の検出窓３が形成されてい
る。

【００１３】この第２の検出窓３に対向して、Ｚ軸の軸
線上に光学的検出器１０が、具体的には少なくともその
光学的検出器１０の光入射中心軸が一致するように配設
されている。

【００１４】さらに、Ｘ軸方向に延びる板状のフィン
４、４…が、フード本体１の両側壁からＺ軸に向かっ
て、上方にたとえば４５度の角度で傾斜して３段に渡っ
て形成されている。フード本体１のＸ軸方向の両端は開
口しており、Ｘ軸方向の一方側から他方側に向かってパ
ージ用エアを吹き込むエアノズル５、５…が設けられて
いる。６はエアヘッダーで、各エアノズル５、５…に対
してエアを均等に供給するためのもので、外部のエア
源、たとえばコンプレッサーに連通している。

【００１５】かかる装置においては、図３の角度θ範囲
で示す方向から侵入してくる粉塵や水滴以外は、フィン
４、４…に遮られてその上面に溜まり、あるいは各エア
ノズル５、５…からのエア流によって他方の開口から吹
き飛ばされ、もって検出器１０まで到達することはな
い。

【００１６】また、エアノズル５、５…は、エアヘッダ
ー６から供給されたエアのみならず、その周囲のエアを
も巻き込みながら吹き出すため、多量のエアがフード本
体１内部をＸ軸方向に通過することとなる。その結果、
図３の角度θ範囲で示す方向から侵入してくる粉塵や水
滴などが、フード本体１内に進入したとしても、エアノ
ズル５、５…からの多量のエア流に乗って他方の開口か
ら外部に排除される。

【００１７】一方、エア吹込みをノズルによって行う場
合、そのノズルからエアが噴出するとき、周囲のエアを
巻き込むことにより、流れのエア量が吹込量より増加す
る。ことにより、粉塵などの吹き飛ばし効果が高まる
が、設置場所の雰囲気や状況により、逆にエアの巻き込
みが逆効果となることがある。たとえば、吹き出し側か
ら周囲の水滴を巻き込み、フード本体１内のエア流れを
乱流化させ、光学的検出器１０の前面を汚染させて、そ
の検出精度を低下させる原因となる。この場合には、パ
ージ用エアを吹き込む吹出し開口を除いて閉塞させるこ
とにより、周囲からのエアの巻き込みを防止できる。

【００１８】なお、本実施例において、フィン４、４…
の傾斜角αは４５度とされているが、必ずしも限定され
るものではなく、基本的には任意である。また、互いに
対向するフィン４、４…とフィン４、４…との間隔Ｇ
は、検出窓２の開口巾Ｗと等しくするか、図２に示すよ
うに、僅かに狭くするのが望ましい。フィン４の段数お
よびエアノズル５、５…の個数については、基本的には
任意であるが、フード本体１のサイズの応じて適宜選択
することができる。他方、エアヘッダー６は、図１およ
び図４に示す例において、フード本体１のサイドに取り
付けてあるが、周囲のエアの巻き込みを図る例におい
て、図５に示すように、吹込側開口側の中央部に取り付
けてもよい。また、エアヘッダー６は、現場の状況に応
じてエアヘッダー６を取り除き、各々のエアノズル５、
５…に直接エアを供給することも可能である。

【００１９】なお、検出窓２および３の周囲には、フー
ド本体１の上壁上面に落下した粉塵等の内部への侵入を
防止するために、またフード本体１の下壁上面に落下し
た粉塵等の検出器１０側への落下を防止するために、各
上面より高くした段部材７を設けるのが望ましい。ま
た、本発明に使用する各部材としては、周囲の環境から
してステンレス等の耐食性に優れたものが好ましい。

【００２０】さらに、上記の例においては、パージ用エ
アを吹き込む吹込手段として、ノズルを用いたが、図６
に示すように、スリット８などでもよい。

【００２１】本発明は、たとえば熱間電縫管製造ライン
においてＶ字角または溶接点の監視を行う場合に有効に
適用できる。すなわち、図７〜図９に示すように、母材
２０を誘導加熱コイル２１により加熱してその側縁同士
を圧接するとともに、スクイズロール２２により円筒状
の連続成形する態様において、たとえば図８の範囲Ｚを
睨んでその下方に光学的検出器１０を配設する。この光
学的検出器１０は、フード１を通った光をミラー１０Ａ
で反射させ、レンズ１０Ｂ、プリズム１０Ｃを通った光
をＣＣＤカメラ１０Ｄにより検出するものである。

【００２２】以下、本発明の効果を実施例により明らか
にする。 （実施例１）従来の問題点との比較の下では有効である
図１０に示すフード装置（比較装置）と、図１〜図４に
示す本発明のフード装置との比較を行った。図１０に示
す例は、対向するフード壁３０の内面から突出して傾斜
フィン３１を多段に設け、フード壁３０の吐出口３０ａ
からを通ってフィン３１の上面に沿ってエアＡを吹き出
すようにしたものである。これらのフード装置を鋼板の
表面疵検査個所において、鋼板の下面を睨んで鋼板の下
方に配置し、画像監視および画像処理を行い、サンプル
疵の検出率を調査した。なお、サンプルとしては下記の
ものを用意した。 サンプル１：200mm ×200mm 四方に1.0mm ×１.0mmの掻
き疵１個 サンプル２：200mm ×200mm 四方に1.5mm × 1.5mmの掻
き疵１個 サンプル３：200mm ×200mm 四方に2.0mm × 2.0mmの掻
き疵１個 その結果を表１に示す。

【００２３】

【表１】

【００２４】その結果、表１から明らかなように、本発
明装置においては、サンプル疵のサイズに関係なく安定
した検出精度が得られたが、比較装置では、サンプル疵
の小さいものほど、検出率が低下した。この原因は、フ
ードの中心部を通る水滴に落下であると判明した。

【００２５】（実施例２）図７〜図９に示すように熱管
電縫管の溶接部を下方より監視するようにカメラを設置
し、そのカメラに従来のエアカーテン生成方式のフード
と、本発明のヤード装置とをそれぞれ取付け、検出器の
前面の耐熱ガラス面のメンテナンス回数、溶接点の検出
確率およびその位置測定精度を調査した。その結果を表
２に示す。

【００２６】

【表２】

【００２７】その結果、表２から明らかなように、本発
明装置では、メンテンナンス性および溶接点の監視性能
が著しく向上した。

【００２８】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、粉塵や水
蒸気等が存在する悪環境下での光学的検出器の検出精度
を大幅に向上させることができるとともに、フード装置
をメンテナンスフリーの状態にすることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る検出器用防塵フード装置を示す斜
視図である。

【図２】その横断面図である。

【図３】フィンの作用説明図である。

【図４】エアヘッダーの取付例を示す平面図である。

【図５】エアヘッダーの他の取付例を示す平面図であ
る。

【図６】エア吹込手段の他の例を示す斜視図である。

【図７】熱間電縫管の溶接点監視態様の正面図である。

【図８】その底面図である。

【図９】その横断面図である。

【図１０】比較フード装置の概要横断面図である。

【符号の説明】

１…フード本体、２…第１の検出窓、３…第２の検出
窓、４…フィン、５…エアノズル、６…エアヘッダー

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光学的検出器の前方に取り付けられ、その
   検出器を粉塵や水蒸気等から保護する検出器用防塵フー
   ド装置であって、 互いに直交するＸ軸、Ｙ軸、Ｚ軸を有し、Ｚ軸方向を光
   の通過方向とし、Ｚ軸方向の一方側に、開口する第１の
   検出窓を形成し、Ｚ軸方向の他方側に、第２の検出窓を
   形成し、この第２の検出窓に対向して、Ｚ軸の軸線上に
   前記検出器を配設し、 Ｚ軸を挟んでその両側に、Ｘ軸方向に延びかつＺ軸の前
   記一方側に傾斜した羽根部材を形成し、Ｘ軸方向の少な
   くとも一方側を開放状態とし、Ｘ軸方向の他方側から前
   記一方側に向かってパージ用エアを吹き込む吹込手段を
   設けたことを特徴とする検出器用防塵フード装置。
2. 【請求項２】請求項１記載の検出器用防塵フード装置に
   おいて、Ｘ軸方向の他方側は、パージ用エアを吹き込む
   吹込開口を除いて閉塞状態としたことを特徴とする検出
   器用防塵フード装置。