JP2007118004A - 粉体散布のための方法と装置および、粉体散布システム、特に浸出により表面欠陥を検出する設備におけるその使用 - Google Patents

Abstract

【課題】粉体形状の物質を散布する方法を提供する。
【解決手段】加圧ガスが、粉体形状物質（２４）のタンク（２２）底部に形成のオリフィス（２６）を介して入れられ、オリフィスに連結の内部チューブ（３２）に案内される。チューブはタンクに保存の粉体を貫通し、チューブ壁に形成の開口（３２ｂ）を介して粉体を伴出、粉体はタンク上部で出口（３０）を介してガスと粉体の流れの形で取り出される。ガスと粉体の流れが出口を介して取り出される前に、タンクに保存の粉体（２４）の上のタンク体積（３４）を介して移動するガスと粉体の流れを作り出すように、内部チューブ（３２）を移動するガスと粉体の混合物は、実質的にタンク側壁へ向けられるタンク上部に案内される。ガスと粉体の流れは、浸出により表面欠陥検出の設備内で現像剤を粉体散布するシステムにて、１つ以上の粉体散布ノズルに案内され得る。
【選択図】図１

Description

本発明は、粉体散布、特に粉体散布システムに関し、さらに詳細には、連続的、かつ実質的に均一な粉体の膜を、部品の表面上に形成させる方法および装置に関する。

本発明の使用例が、検査中の部品、特にひびまたは割れ目の形で表面欠陥を表す可能性のある金属部品の表面に現れる可能性のある、あらゆる露出欠陥を検出するための設備内で、部品の表面上に粉体形状の現像剤の付着物を形成することにある。特定の設備において、指示物質を含有する進入組成物が、検査用の部品の表面に塗布される。表面が洗浄および乾燥された後に、あらゆる欠陥に進入し、それにより洗浄することによっても除去されない指示物質を毛管現象によって欠陥から取り出させるために、タルクなどの粉体形状の現像剤が、部品の表面上に付着される。指示物質は、典型的には、紫外線（ＵＶ）の照明下で光る着色化合物または蛍光化合物であり、それによって欠陥が存在することを容易に見えやすく表示する。

現像剤の付着の連続性、規則性および均一性は、検出の質に影響を及ぼすパラメータである。

仏国特許第２，１６３，１８２号明細書は、圧力のかけられた空気を送り込まれ、タンクに収容された粉体の流動床を貫通する穴のあいたチューブを有する、粉体を量り分けるためのディスペンサについて説明する。チューブは、外に開いて粉体の床の上のタンクの上部へ入り、空気と粉体の混合物は、チューブによって射出されるように出口管によってチューブを出るとすぐに取り込まれる。したがって、チューブに沿って移動する空気と伴出された粉体粒子のいかなる塊も取り込まれることになる。
仏国特許第２，１６３，１８２号明細書 欧州特許第０，６５０，０４５号明細書

本発明の第１の態様において、本発明の目的は、連続的、かつ実質的に均一な付着物、特に塊のない一定の厚さの付着物を部品の表面上に形成させることができる、粉体形状の物質を散布する方法を提供することである。

この目的は、粉体形状の物質のタンクの底部で形成されるオリフィスを介して圧力をかけられたガスを入れること、進入させたガスをガス進入オリフィスに連結された内部チューブへと案内し、かつタンク内に保存された粉体を貫通させること、内部チューブに沿って移動するガスにその壁に形成された開口を介して粉体を伴出させること、およびタンクの上部の出口を介してガスと粉体の流れをタンクから取り出すことを含む、この種の方法によって達成される。

本発明によると、この方法では、出口を介してガスと粉体の流れを取り出す前に、タンク内に保存された粉体の上のタンクの内部にある体積を介して移動するガスと粉体の流れを作り出すような方法で、内部チューブに沿って移動するガスと粉体の混合物は、チューブによってタンクの上部に案内され、内部チューブから出ると実質的にタンクの側壁の方へ向けられる。

また、取り出される前に流れをより均一にする一方、ガスと粉体の混合物をタンクの壁の方へ向けることは、内側ダクトに沿って流れるガスによって拾われた粉体粒子の塊を少なくともある程度は粉砕する働きをし、かつ重い粒子または粒子の塊を保存された粉体の表面上に再び付着させるように促す、タンクの上部体積に流れを作る働きをする。この結果、実質的に均一な粉体の流れをタンクから取り出すことが可能となる。

本方法の特徴によると、ガスと粉体の流れは、内部チューブから出口で体積の上部から通路に沿って、上記体積の底部に向かって、次に出口に向かって動く上記体積の上部に向かって移動することによって、保存された粉体の上のタンク内部にある上記体積を介して移動する。

方法のもう１つの特徴によると、内部チューブに沿って移動するガスと粉体の混合物は、タンクからの出口が外に開いてタンクの内部へと入る方向から実質的に反対の方向に、タンクの側壁の方へ向けられる。

本発明の第２の態様において、本発明は、粉体形状の物質を散布する装置を提供するよう努める。装置は、粉体形状の物質のタンク、タンクの底部に形成された圧力をかけられたガスを進入させるガス進入オリフィス、ガス進入オリフィスに連結され、タンク内に保存された粉体を貫通する長さの少なくとも一部にわたって穿孔を施された内部チューブ、およびタンクの上部にあるガスと粉体の流れに対する出口を備える種類のものであって、この装置では、本発明によると、出口を介して取り出される前にタンクの上部体積を介して移動する、内部チューブからのガスと粉体の流れが調整されることを可能にするように、内部チューブは、タンク内に保存された粉体の上のタンクの上部体積内へと延在し、側壁に向かってタンクの上部の端部で外に開く。

好ましくは、内部チューブの端部は、ガスと粉体の流れの出口が外に開いてタンクの中に入っていく方向と実質的に反対の方向に外に開く。

本発明の第３の態様において、本発明は、粉体形状の物質を散布し、第１の管によって粉体装置の出口に連結されたガスと粉体の流れ用の第１の入口、および第２の管によって圧力をかけられたガスの供給源への連結のために圧力をかけられたガス用の第２の入口を有する、少なくとも１つの粉体散布ノズルとともに、上で定義された粉体散布装置を含むシステムを提供するよう努める。

有利には、複数の粉体散布ノズルは、それぞれ第１および第２の管に平行に連結される第１および第２の入口を備えてよい。

第４の態様において、本発明は、粉体形状の現像剤上に粉体散布するための上で定義された粉体散布システムを含む、浸出により部品の表面の露出欠陥を検出するための設備を提供するよう努める。

有利には、粉体散布システムの第１および第２の管には、ガスと粉体の流れの圧力およびタンクに進入したガスの圧力を表す情報を提供する、各圧力測定センサが取り付けられ、設備は、測定された圧力値がそれぞれの所定の範囲外にある場合に、圧力センサによって発生した信号を受信し、警報を出す制御ユニットを含む。

本発明は、限定的でない目的で与えられた以下の説明を添付の図面を参照して読むと、よりよく理解され得る。

図１は、粉体形状の物質を散布するためのシステム１０を示し、システムは、ガスと粉体の流れを発生させる粉体散布装置２０、それぞれ粉体散布ノズル４２ａ、４２ｂが取り付けられた２つの銃４０ａ、４０ｂ、圧力をかけられた気体を送り込むための管路５０、エキスパンダ５２ａが設けられ、粉体散布装置２０の入口に管路５０を連結する管５２、装置２０からの出口を銃４０ａ、４０ｂの２つの第１の入口４４ａ、４４ｂに平行に連結する管５４、およびエキスパンダ５６ａが設けられ、管路５０を銃４０ａ、４０ｂの２つの第２の入口４６ａ、４６ｂに平行に連結する管５６を備える。粉体散布システム１０は、粉体を帯電させる静電形式使用手段（図示せず）であってよい。

図２に示されるように、粉体散布装置２０は、底に粉体形状の物質２４を備えたタンク２２を備える。管５２は、タンク２２の底部分に形成された進入オリフィス２６に、たとえば、タンクの底２２ａの中央部分を介して連結される。振動機２８（図１）は、タンク２２と関連し、エキスパンダ５８ａを設けられた管５８を介して、管路５０から入る圧力をかけられたガスによって作動される。

オリフィス２６によって進入した圧力をかけられたガス、典型的には圧縮空気は、タンクに収容された粉体を伴出して、たとえば、蓋２２ｂを介して、タンクの上部に形成された出口３０に連結された管５４によって吸い上げられる、ガスと粉体の流れを発生させる。

タンク内部の管状ダクトまたはチューブ３２が、進入オリフィス２６に連結され、タンクの内部を上部方向に延在する。オリフィス２６から出発する長さの一部にわたって、チューブ３２は、穴の開いた壁を有し、チューブ３２に入り込む空気は、チューブの壁内の穿孔３２ｂを介してタンク内に保存された粉体から、粉体を取り込む。次に、チューブ３２が、保存された粉体の上に位置するタンクの体積３４の上部へと外に開いて入り込み、端部３２ａまでずっと穴の開いていない状態で、粉体が、タンクの底の近傍にのみ取り込まれるような構成がなされ得る。端部３２ａで、チューブ３２は、空気と粉体の混合物が体積３４に入り込む格子３３が設けられており、チューブ３２には、実質的にタンクの側壁２２ｃの方へ、好ましくは壁および蓋２２ｂの近傍において外に開いている。

出口３０には、少しタンク２２に入り込み、シャッター３６ａを備えた端部または底に設けられた、管状要素３６が取り付けられている。管状要素３６は、その側壁において空気と粉体の流れがタンクから取り出され得る１つ以上の開口３６ｂを示す。

開口３６ｂは、チューブ３２が外に開いてその端部３２ａでタンクに入り込む方向と、実質的に反対の方向において、外に開いてタンク２２に入り込む。このことが、体積３４内のチューブ３２から来る空気と粉体の混合物の流れ３８を作り出す。この流れは、体積３４を介して開口３２ａの近くの上部から、タンクに保存された粉体の上面の近傍の体積３４の底部に向かって下へ移動し、次に開口３６ｂに向かって体積３４の上部へと上に移動する。格子３３の存在、タンクの側壁２２ｂに向かったチューブ３２からの空気と粉体の混合物の噴出および作り出された実質的な乱流３８は、すべてダクト３２に入り込む空気によって拾われる可能性のある任意の粉体の塊を砕くことに役立ち、粉体粒子の最も重い塊は、保存されている粉体の表面上に再び付着され、管５４内に進入させた空気と粉体の流れは均一にされている。このように、空気と粉体の流れが、粒径および厚みの点で一定、かつ均一である粉体の膜に付着するのに適するように利用可能にされる。また、平行して管５４に連結する銃４０ａ、４０ｂを有して、同一の圧力で同一の空気と粉体の流れを受け入れるようにさせ、かつ同一の有効性を示させることを可能にする。

示された例において、出口３０は、蓋２２ｂの中央部分に位置している。チューブ３２からの出口に近い上記壁の一部から遠いタンクの側壁に近づいて、中心から外れている可能性がある。

図３は、浸出技術を用いることによって部品の表面に存在する可能性のある、あらゆる露出欠陥を検出するための設備の極めて簡単な概略図である。従来の方法で、このような設備は、検査用の部品の表面上に指示物質を含有する進入組成物を塗布するためのステーション６０、部品の表面を予備洗浄するためのステーション６２、部品の表面に乳化剤を塗布するためのステーション６４、部品の表面を洗浄するためのステーション６６、乾燥ステーション６７、および部品の表面に現像剤を塗布するためのステーション６８を備える。

設備の操作は、ステーション６０、６２、６４、６６、６７および６８を制御し、それらの間の部品（矢印７２）を移動する制御ユニット７０によって制御され、部品は、積み込みフレーム（図示せず）によってステーションからステーションへと自動的に移動される積み込み装置によって支持されている。

指示物質は、適切に照光される時、輝き、このようにして目視検査または画像解析によってあらゆる露出欠陥の存在および性質を明らかにする働きをする、着色または蛍光化合物である。容器内で回転駆動される部品のローディングにより、指示物質は、ステーション６０における容器内で噴霧することによって塗布される。

部品の表面は、部品の表面に現れる可能性のある任意の割れ目またはひびの中にのみに進入組成物を残すように清浄される。示された例では、洗浄は、連続的に予備洗浄、乳化剤の塗布、洗浄および乾燥を含む。

予備洗浄は、ノズルが、検査用の部品の特定ローディングに噴霧を適合させるように操縦可能にされて、圧力をかけられた水を噴霧するためのノズルが取り付けられた容器を備えるステーション６２でおこなわれる。

ステーション６４は、洗いを促す乳化剤の槽を含み、槽をかき混ぜるための装置が設けられた、容器を備える。

洗浄は、予備洗浄のステーション６２と同一の方法で、圧力をかけられた水を噴霧するための操縦可能なノズルが取り付けられた容器を備える、ステーション６６でおこなわれる。洗浄の後、ステーション６７において熱風下で乾燥がおこなわれる。

現像剤は、毛管現象によって、部品の表面に現れる可能性のある欠陥（割れ目またはひび）に入り込んだ進入組成物を、そこから取り出させる粉体である。現像剤は、容器内で回転される部品のローディングにより、空気と粉体の流れによって補給された粉体散布銃が取り付けられた容器内のステーション６８において塗布される。有利には、粉体散布システムは、一定、かつ均一である現像剤粉体の膜を形成するために、図２に示された種類の粉体装置が取り付けられた、図１に示された種類が使用されて、それにより高い精度の欠陥検出が保証される。

使用された指示物質および現像剤物質に加えて、さまざまなパラメータが、検査過程の質または信頼性に影響を及ぼす。これらのパラメータは、特に、指示物質の噴霧の継続時間と圧力、予備洗浄と洗浄に用いられる水圧と継続時間、乳化剤中での浸漬の継続時間、乾燥の継続時間と温度、現像剤を散布する継続時間、ならびに混合物を粉体散布するためのノズルに供給される空気と粉体の流れの圧力、タンクと現像剤を散布する装置の振動機に供給する空気圧、およびステーション６０と６８の容器の内部でのローディングの回転速度を含む。

最適値は、表面欠陥の画像の考えられる最良の再生を得るためのこれらのパラメータの少なくともいくつかに対して、あらかじめ定められ得る。浸出によって部品を検査するための設備を最適化する１つのプロセスが、欧州特許第０，６５０，０４５号明細書に記載されている。このプロセスは、標準な試験片、すなわち周知の特有の表面欠陥を示すサンプル部品を使用する。

いくつかのパラメータの実数値は、有利には、センサまたは測定装置を使用することによってローディング部品を検査するプロセス中に測定される。このようにして、図１の粉体散布設備には、銃４０ａ、４０ｂおよびノズル４２ａ、４２ｂを補給する空気と粉体の流れの圧力を表し、タンク２２を補給する管５２内の空気圧を表し、かつ振動機２８を補給する管５８内の空気圧を表す情報を提供するために、それぞれ圧力測定センサ５４ｂ、５２ｂおよび５８ｂが、それぞれ管５４、５２および５８に取り付けられる。測定装置またはセンサからの情報は、制御ユニット７０に伝達されて、良値の各所定の範囲外にある測定されたパラメータの数値の場合には、記録され、場合によっては警報を発生させる。検査プロセスの間に統計的な制御を達成するように、測定されたパラメータの数値および発生した警報のリストが、検査されるローディング部品との一致性と関連して得られる。

本発明の実施形態における粉体散布システムの非常に概略的な図である。 図１のシステムの一部を形成する粉体散布装置の概略的な詳細断面図である。 浸出によって部分の表面における露出欠陥を検出し、現像剤上に粉体散布するための図１に示されるこの種のシステムの使用を行うための設備の、非常に概略的な図である。

符号の説明

１０ システム
２０ 粉体散布装置
２２ タンク
２２ｂ 蓋
２２ｃ 側壁
２４ 粉体形状の物質
２６ 進入オリフィス
２８ 振動機
３０ 出口
３２ 管状ダクトまたはチューブ
３２ａ 端部
３２ｂ 穿孔
３３ 格子
３４ 体積
３６ 管状要素
３６ａ シャッター
３６ｂ 開口
３８ 流れ
４０ａ、４０ｂ 銃
４２ａ、４２ｂ 粉体散布ノズル
４４ａ、４４ｂ 第１の入口
４６ａ、４６ｂ 第２の入口
５０ 管路
５２、５４、５６、５８ 管
５２ａ エキスパンダ
５４ｂ、５２ｂ、５８ｂ 圧力測定センサ
６０、６２、６４、６６、６７、６８ ステーション
７０ 制御ユニット

Claims (11)

1. 粉体形状の物質（２４）のタンク（２２）の底部に形成されたオリフィス（２６）を介して圧力をかけられたガスを進入させることと、ガス進入オリフィスに連結され、かつタンクに保存された粉体を貫通する内部チューブ（３２）内へと進入したガスを案内することと、内部チューブに沿って移動するガスをその壁に形成された開口（３２ｂ）を介して粉体を伴出させることと、タンクの上部の出口（３０）を介してガスと粉体の流れをタンクから取り出すことを含む、粉体形状の物質を散布する方法であって、この方法は、出口を介してガスと粉体の流れを取り出す前に、内部チューブ（３２）に沿って移動するガスと粉体の混合物が、タンクの上部に案内され、タンク内に保存された粉体の上のタンク内部にある体積（３４）を介して移動するガスと粉体の流れを作り出すような方法で、実質的にタンクの側壁の方へ向けられることを特徴とする、方法。
2. ガスと粉体の流れが、前記体積の底部に向かって内部チューブからの出口で前記体積の上部から進む通路に沿って、次に出口の方へ進む前記体積の上部の方へと移動することによって、保存された粉体（２４）の上のタンク（２２）内部にある前記体積（３４）を介して移動することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 内部チューブ（３２）に沿って移動するガスと粉体の混合物が、タンクからの出口（３０）が、外に開いてタンクの内部に入り込む方向から実質的に反対の方向においてタンク（２２）の側壁の方へ向けられることを特徴とする、請求項１または２に記載の方法。
4. 粉体形状の物質（２４）のタンク（２２）、タンクの底部に形成された圧力をかけられたガスを進入させるガス進入オリフィス（２６）、ガス進入オリフィスに接続され、タンク内に保存された粉体を貫通する長さの少なくとも一部にわたって穿孔（３２ｂ）が施された内部チューブ（３２）、およびタンクの上部にあるガスと粉体の流れ用の出口（３０）を備える、粉体形状の物質を散布する装置であって、この装置は、出口を介して取り出される前に、内部チューブからのガスと粉体の流れをタンクの上部体積を介して移動するように作り出させることができるように、内部チューブ（３２）は、タンク内に保存された粉体（２４）の上のタンク（２２）の上部体積（３４）の中へと延在し、かつタンクの上部における端部（３２ａ）で外に開いてその側壁の方へ向くことを特徴とする、装置。
5. 内部チューブ（３２）の端部（３２ａ）が、ガスと粉体の流れ用の出口（３０）が外に開いてタンクの中に入る方向と実質的に反対の方向に外に開くことを特徴とする、請求項４に記載の装置。
6. 内部チューブ（３２）の端部（３２ｂ）には、格子（３３）が設けられていることを特徴とする、請求項４または５に記載の装置。
7. 第１の管（５４）によって粉体散布装置の出口（３０）に連結されたガスと粉体の流れ用の第１の入口、および第２の管（５６）によって圧力をかけられたガスの供給源へと連結のための圧力をかけられたガス用の第２の入口を有する、少なくとも１つの粉体散布ノズル（４２ａ、４２ｂ）とともに、請求項４から６のいずれか一項に記載の粉体散布装置（１０）を備える、粉体形状の物質を散布するシステム。
8. それぞれ第１の管（５４）および第２の管（５６）に平行に連結された第１および第２の入口を有する、複数の粉体散布ノズル（４２ａ、４２ｂ）を有することを特徴とする、請求項７に記載の粉体散布システム。
9. ガスと粉体の流れの圧力を表す情報を送る第１の管（５４）上に取り付けられた圧力センサ（５４ｂ）、およびタンクの中に進入したガスの圧力を表す情報を供給するための粉体形状の物質のタンク（２２）のガス進入オリフィス（２６）に供給する管（５２）上に取り付けられた第２の圧力センサ（５２ｂ）を含むことを特徴とする、請求項７または８に記載の粉体散布装置。
10. 請求項７から９のいずれか一項に記載の粉体形状の現像剤を散布するためのシステム（１０）を含む、浸出によって部品の表面の表面欠点を検出するための設備。
11. それぞれ所定の範囲外にある測定された圧力値の場合に、圧力センサ（５４ｂ、５２ｂ）によって発生した信号を受信し、警報を出す、制御ユニット（７０）を含むことを特徴とする、請求項９による粉体形状の現像剤を散布するためのシステムを含む、請求項１０に記載の設備。

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