JPH10216622A - 特に塗装装置の噴射流の働きを監視するための方法 - Google Patents

特に塗装装置の噴射流の働きを監視するための方法

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JPH10216622A
JPH10216622A JP9341708A JP34170897A JPH10216622A JP H10216622 A JPH10216622 A JP H10216622A JP 9341708 A JP9341708 A JP 9341708A JP 34170897 A JP34170897 A JP 34170897A JP H10216622 A JPH10216622 A JP H10216622A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 極めて汚れにくく、しかも噴射流の働きを定
性評価することが可能な方法を提供する。 【解決手段】 音響システムが噴射流の働きを監視する
ために利用される。この音響システムでは、噴射流の騒
音から有効信号を検出する。この有効信号は噴射流の働
きを評価するために解析される。このような装置は、光
学装置より遙かに汚れにくく、噴射流の性質の正確な解
析を可能にする。本発明の好ましい利用分野は塗装装置
の働きを監視することにある。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、第１信号を噴射流
の近辺の騒音から検出し、次いで噴射流の働きを評価す
るために第１信号を解析する、その噴射流の働きを監視
するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】このような方法は、ドイツ連邦共和国特
許公開第 41 41 665号公報により知られている。噴射流
とは、ノズル又は排出口から噴出する、例えば液体流又
は気体流又は粒子の流れのようなあらゆる流動性の流れ
である。
【０００３】噴出口又は排出口のすべての用途におい
て、そのノズル又はその排出口の全体又は一部がそのノ
ズル領域内又はその排出領域内で沈着することによる、
又は、液体流中のより大きな粒子による詰まりの問題が
ある。さらに、そのノズル自体が摩耗し、ひいてはこれ
によりそれの働きが損なわれる。それ故、ノズル又は排
出口を早めに交換するか又は洗浄するため、噴射流の働
きを監視する際に一方で噴射工程が行われているか否か
を確認しなければならないし、他方でその噴射工程の性
能を確認しなければならない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】請求項１の上位概念に
記載の方法から出発している本発明の課題は、極めて汚
れにくく、しかも噴射流の働きを定性評価することが可
能な方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明の課題は、噴射流
のその他の周囲の騒音から第２信号を検出し、第１信号
と第２信号から有効信号を取り出し、噴射流の働きを評
価するために有効信号を解析することによって解決され
る。噴射流の働きを監視するための音響知覚技術を利用
すると、センサーとして使用されるマイクロホンが例え
ば光結合素子のような光学センサーよりも著しく汚れに
くいという大きな効果を奏する。さらに、この音響知覚
技術は噴射流の働きの極めて正確な解析が可能である。
何故なら、ノズルの働きが僅かに変化するだけで、検出
された音響波の周波数と振幅が大幅に変動するからであ
る。さらに、この音響知覚技術は噴射圧の監視を可能に
する。
【０００６】第１信号が、本発明にしたがって噴射流の
近辺の騒音から検出される。第２信号がその他の周囲の
騒音から検出される。そして、有効信号が両信号から取
り出される。これは噴射流の働きを評価するために解析
される。例えば、２つのマイクロホンでこれらの両騒音
を検出すると、特に周囲の騒音が大きいときでも、騒音
信号が除去できる。そのため、噴射流の近辺に配置され
たマイクロホンは指向性を備えている。そして、これは
有効信号と騒音信号を検出する。一方、全方向性を有す
る別のマイクロホンは主として騒音信号を受け取る。こ
れは噴射流からさらに少し離れて配置されている。これ
は、検出された上記の複数の騒音を比較することにより
騒音信号だけを処理した有効信号を明瞭に取り出すこと
を可能にする。
【０００７】本発明の好ましい構成では、騒音をデジタ
ル化して有効信号を補償回路により取り出す。そして、
上記の複数のマイクロホンにより測定された騒音は、隔
てられている複数のアナログ・デジタル変換器に入力す
る。次いで、デジタル化された信号は、有効信号を算出
するために補償回路に入力する。この補償回路は、例え
ば、直線位相ＦＩＲ ( Finite Impulse Response )フィ
ルタ（ウィーナーフィルタ）から構成されている。雑音
が変化すると、遅延が繰り返される。
【０００８】有効信号の解析は、例えば、目標値からの
信号のずれを検出することによって実施できる。そし
て、ずれがその最大を越えると、警告信号が出力する。
しかし、特に効果的なのは、有効信号を基準値と比較し
てその基準値についての近似度を知らせる時である。例
えば、暗騒音のない「より正確な」噴射流が基準値とし
て使用される。そして、有効信号をこの基準値と比較値
することにより、最適な状態からのずれを近似度として
出力する。この近似度は噴射流の性質を示す。そして、
限界値が、予め設定してある周波数又は振幅等の基準か
らのずれに対して与えられる。この基準を越えると、ノ
ズルを交換する必要のある旨が操作者に知らされる。有
効信号と基準信号が、例えば、相互相関関数によって比
較される。このとき、不正確な値が出力されることがあ
っても、これらの値は噴射流の挙動に関する情報を示す
ことが可能である。
【０００９】本発明の好ましい変形では、有効信号と基
準値が一定の周波数スペクトルで比較される。この周波
数スペクトルは予め設定した位置に調整できる。そし
て、計算能力が低下した場合でも、その比較を重要な領
域内で実施することが可能である。しかも、比較のため
に必要な周波数スペクトルを限定すると、発生し得る周
囲からの騒音信号が減少し、ひいては特定の使用分野に
おいて騒音信号を除去しなくても済むようになる。
【００１０】説明した方法は塗装装置の働きを監視する
ために使用される。塗装装置の場合、噴射液は主に特に
重くて除去しにくいラッカーである。このラッカーは周
知の光結合素子の光学機構をすぐに汚す。特に動作機構
を汚す。塗装ロボットの場合、従来の光学機構の部品は
定期的に洗浄されて新たに調整される。さらに、従来で
は塗装ノズルを早めに交換する必要がある。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の方法を実施する
ための実施の形態を図面に基づいて詳しく説明する。図
１に示した噴射流を音響監視する装置の代表的な構成
は、噴射流２を発生する１つの噴射ノズル１と２つのマ
イクロホン３，４から成っている。このマイクロホン３
は、噴射ノズル１と噴射流２との間の過度領域５に対し
て指向性を備えている。一方、マイクロホン４は全方向
性を備えている。しかも、これは、その噴射流からマイ
クロホン３よりも離して配置されている。
【００１２】噴射流の近辺のマイクロホン３は主に、噴
射ノズル１の端部のノズル６で発生する噴射騒音を捕ら
える。そして、マイクロホン４は主に、雑音とみなされ
る周囲の騒音を捕らえる。図２に示した装置は測定され
る騒音を処理する。マイクロホン３，４により検出され
た騒音は、アナログ信号７，８として分岐してアナログ
・デジタル変換器９，１０にそれぞれ入力する。各変換
器は、アナログ式の騒音信号７，８を第１デジタル信号
１１と第２デジタル信号にそれぞれ変換する。次いで、
デジタル化された信号１１，１２は第１デジタル信号プ
ロセッサ１３に入力する。これは、直線位相ＦＩＲフィ
ルタから成る補償回路と両信号１１，１２からの繰り返
される遅延とを利用して有効信号１４を出力する。した
がって、この有効信号１４は、噴射流２と関係のない雑
音がその信号から除去されている利点を有する。
【００１３】この有効信号１４は、第２デジタル信号プ
ロセッサ１５中で基準値と比較される。次いで、有効信
号と基準値との間の近似度が結果として出力する。デジ
タル信号プロセッサ１５は、相互相関関数によってその
近似度を算出する。この近似度は、噴射流２の働きを評
価するための目安として使用される。図２には２つのデ
ジタル信号プロセッサ１３，１５があるが、実際には補
償回路と相互相関部を同一のデジタル信号プロセッサに
接続するほうがよい。何故なら、時間的に連続して測定
する必要がないからでる。しかし、特に経時的にプロセ
ス監視をするためには、２つのデジタル信号プロセッサ
又は特に高い計算処理能力を有する１つのデジタル信号
プロセッサにより連続的に又はほぼ連続的に測定するこ
とも可能である。
【００１４】例えば、モトローラの 62002型がデジタル
信号プロセッサとして適している。さらに、制御プロセ
ッサが必要である。これは、図２に示していないが、例
えば、ジーメンスプロセッサ 5052 が使用できる。それ
故、すべての構成を実現するために必要なコストは極め
てわずかであり、既存の光結合素子のコストの範囲内で
ある。さらに、本発明の方法では稼働経費がほとんどか
からない。
【００１５】本発明の方法の有益な用途は液だめ（サイ
ロ）設備を空にする管理にある。その液だめの排出口の
騒音は材料の量に依存するので、本発明の方法を使用す
ることによりその騒音が発生している時間を勘案するこ
とによって、その液だめの流れと装入量とその液だめ内
に存在する残量が算出できる。
【００１６】
【発明の効果】塗装装置の働きを監視するための本発明
の方法を使用すると、噴射ノズルの早めの交換と光結合
素子機構の洗浄とをしなくて済み、また、もはや噴射ノ
ズルの働きを呈さないその噴射ノズルの交換のために必
要な準備時間が減少する。不適切な塗装等から発生する
製品の不良は、噴射ノズルを適宜に交換することによっ
てなくなる。しかも、簡単なプロセス監視が可能にな
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 噴射流を音響により監視する構成を示す図で
ある。
【図２】 測定信号の処理部を示す図である。
【符号の説明】
１ 噴射ノズル ２ 噴射流 ３，４ マイクロホン ５ 過度領域 ６ ノズル ７，８ アナログ信号 ９，１０ アナログ・デジタル変換器 １１ 第１信号（デジタル信号） １２ 第２信号（デジタル信号） １３，１５ 信号プロセッサ １４ 有効信号 １６ 結果

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 噴射流（２）の近辺の騒音から第１信号
    （１１）を検出し、次いで噴射流（２）の働きを評価す
    るために上記第１信号を解析する、その噴射流の働きを
    監視するための方法において、 上記噴射流のその他の周囲の騒音から第２信号（１２）
    を検出し、上記第１信号（１１）と上記第２信号（１
    ２）から有効信号（１４）を取り出し、上記噴射流
    （２）の働きを評価するために上記有効信号（１４）を
    解析することを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 騒音をデジタル化し、有効信号（１４）
    を補償回路により取り出すことを特徴とする請求項１に
    記載の方法。
  3. 【請求項３】 有効信号（１４）を基準値と比較し、近
    似度（１６）を基準値と共に出力することを特徴とする
    請求項１又は２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 比較が一定の周波数スペクトルで行われ
    ることを特徴とする請求項３に記載の方法。
  5. 【請求項５】 塗装装置の働きを監視するための請求項
    １〜４に記載の方法を使用すること。
JP9341708A 1996-12-12 1997-12-11 特に塗装装置の噴射流の働きを監視するための方法 Withdrawn JPH10216622A (ja)

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