JPS6056542B2 - 爆発被覆装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は被覆材吹付けにより品物表面に被覆を施すた
めの装置、特に爆発被覆装置なるものに係る。

本発明は、作動時高荷重を受け更に又腐食や熱摩耗を受
ける部品の製作に造船航空機産業、航空宇宙技術、機械
技術ならびに計測技術において応用できる。 爆発波被
覆技術により所望の厚みの塗装を作り出すのに若干の困
難な関連しており、これらの困難なるものは、周知の被
覆装置に用いられるバッチ計量器による精密な粉末のバ
ッチ計量が実際上達成が可能ではなく、又測定装置が金
見粉末粒の脈動流で発生する強力なダイナミック作用及
び熱効果の影響を直接受けるのでこの技術の使用時被覆
の厚みを直接測定するのが極めて困難であるなどの点に
ある。

バレル形状に作られ粉末供給系統及び混合ガス供給系
統に連通する爆発室と起爆装置とを通常有する従来の爆
発被覆装置の大部分の場合、爆発室ヨの出口における被
覆材粉末の量をコントロールする装置すら設けていない
（米国特許第２、９５０、８６７号及び第３、７７３、
２５腸参照のこと）。

最近開発された装置には、上記の装置と粉末供給系統
に組入れたバッチ計量器のバルブや混合ガス供給系統に
組入れた混合器のバルブならびに起爆装置を作動させる
ための普通のコントロール装置（上記説明では省略）と
は別に粉末検出器が設けられており、この検出器は爆発
生成物中の粉末の量を指示するようになつており、増幅
器（粉末検出シグナル変換器）を有するフィードバック
回路を介してコントロール装置に接続され、検出器はこ
の増幅器やコントロール装置と共に本装置の働きをモニ
ターするコントロール系統を構成する（１９７９年３月
２８日出願の１爆発塗装のための装置ョなる名称の係属
中の特願第３６，７７９／１９７９号を参照のこと）。
粉末検出器により本装置運転中バレルを出る爆発生成物
の明るさが決められる。この輝度なるものは爆発生成物
に含有する粉末状被覆材の量いかんによるものであり此
に比例するものてある。粉末検出器からのシグナルが増
幅器を介してコントロール装置に送られ、そこでこのシ
グナルのレベルが減つた場合、粉末供給系統のバッチ計
量器から爆発室に送られる粉末の量を増やすよう指令シ
グナルが形成される。

若し爆発生成物の中に上記粉末がなかつた（検出されな
い）場合には、コントロール装置により本装置の全系統
が止まる。しかしながら、爆発生成物中の粉末の量を示
すための粉末検出器を設けても、この検出器は一回のシ
ョットによる爆発生成物の所定量からの偏差だけを原則
として検出するので、上記の如き本装置では正確な厚み
に被覆を形成することが可能ではない。

従つて、一般に出来上がりの被覆は必要以上の厚みのも
のになり、このように被覆を施して部品には機械的処理
を必要とすることになる。

所定の厚みの被覆を施す他の方法によればショットの短
．い連続により被覆が行われ、かかる連続ショットの夫
々の後で形成中の被覆の厚みが測られる。何れの場合に
しろ、労力消費は増加し他方被覆工程の効率は減少する
。本発明は上記の欠点を除くのが目的である。

本発明の趣旨は、装置コントロール系フィードバック回
路中に、形成中の被覆の厚みを正確にコントロールする
ようになつた新規な装置を設けることにより被覆工程の
効率が更に向上するような爆発被覆装置を得ることにあ
る。本発明のこの目的は、爆発室とこれに接続する粉末
供給系統、混合ガス供給系統及び起爆装置を有する爆発
被覆装置を得ることにより達成される。

粉末供給系統には爆発室に送られつつある粉末を計量し
切るバッチ計量器が含まれている。混合ガス供給系統に
はガス源にバルブを介して連通するガス混合器が含まれ
ている。本発明装置には更に、バッチ計量器及び混合器
のバルブを作動さｊせ起爆装置を作動させるコントロー
ル装置が含まれ、このコントロール装置は爆発生成物中
に含有される粉末量を決めるようになつた粉末検出器に
増幅器を介して電気的に接続する。本発明によれば、こ
の電気的接続は所定厚み設定装置、アナログ・ディジタ
ル変換器、加算器ならびに比較装置を有する塗装厚み測
定装置を通じて実施される。比較装置の入力の１つは塗
装厚み設定装置の出力に接続されており、入力はキーを
介してコントロール装置に接続されている。本発明の目
的は吹付け被覆の高効率が保証される爆発被覆のための
装置を得ることである。

本発明の上記及びその他の目的によれば、爆発室と、爆
発室に通するバッチ計量器を含む粉末供給系統と、入口
ではガス源にバルブを介して通じ放出端においては爆発
室に通する混合器を有する混合ガス供給系統と、爆発室
に接続する起爆装置と、バッチ計量器と混合器のバルブ
及び起爆装置に電気的に接続するコントロール装置と、
増幅器及び被覆厚み測定装置を通じてコントロール装置
に電気的に接続され爆発生成物中の粉末の量を指示する
ための粉末検出器を有し、被覆厚み測定装置は、被覆厚
み設定装置と、アナログ・ディジタル変換器、加算器な
らびに比較装置を含む直列回路を有し、アナログ・ディ
ジタル変換器は入力を増幅器の出力に接続しており、比
較装置はその入力の１つを被覆厚み設定装置の出力に接
続し出力をキーを介してコントロール装置に接続してい
る爆発被覆装置が得られる。爆発生成物中の粉末の量を
検出するための粉末検出器を本装置のコントロール装置
に接続させるフィードバック回路に被覆厚み測定装置が
設けられていることにより被覆実施中に被覆の厚みをコ
ントロールし、所望の厚みが達成された時被覆形成を止
めることが可能になる。

この結果、形成された被覆はその厚みを所要の厚みにす
る余分の処理を必要とせす、装置を形成中の被覆の厚み
の測定のため作動中停止させる必要がなく、従つて工程
の労力消費が減らされその効率が上がる。次に、添付図
面により本発明の実施例を説明す．る。爆発被覆のため
の装置は、その１端を閉じた円筒形バレルの形態に作ら
れた爆発室１とバレルの内側に固定したスパークプラグ
の形をとる起爆発装置２と、爆発室１に接続している混
合ガス供給系統ならびに粉末供給系統４を有している。

混合ガス供給系統３には、燃焼ガス（例えばアセチレン
）、酸化剤（例えば酸素）及び不活性ガス（例えば窒素
）より混合ガスを作り出すためのガス混合器５が含まれ
ている。これらのガスの源６，７及び８は、バルブ１２
，１３及び１４が取付けられたバイブライン９，１０及
び１１を介して混合器５に通じている。混合器５は、逆
サージを制止するようになつたコイル状のバイブ１５を
通じて爆発室に通じている。粉末供給系統４には上方か
ら被覆材粉末が送り込められるバッチ計量器１６がある
。

このバッチ計量器の入口１７はキャリヤーガスを送るよ
うになつており、その出口１８は送りバイブ１９を介し
て爆発室１に連通している。入口１７に接続するガス供
給バイブライン２０を通じてバッチ計量器１６は本例の
場合不活性ガスの源８であるキャリヤーガス源に通じて
いる。本発明によれば、バッチ計量器として普通のパル
ス型フィーダ（ソ聯発明者証第５２３，８４６号、国際
分類Ｂ６５Ｃ５３ｌ４Ｏ，ｌ９冗参照）が使用されるが
上記目的に適した他のいかなる当業技術分野で知られた
フィーダも使用できるものである。

入口１７におけるガス送りバイブ２０上にバルブ２１が
取付けられ、バッチ計量器１６へのキャリヤーガスの送
りをコントロールする。

本装置に設けられたコントロール系統には、コントロー
ル回路２３，２４を介してガス混合器５のバルブ１２，
１３及び１４に対し、コントロール回路２５を介してバ
ッチ計量器１６のバルブ２１に対し、更にコントロール
回路２６を介して起爆装置に対し夫々その出力を電気的
に接続させたコントロール装置２２がある。

コントロール装置２２はパルス成形器２７と、２進化ｗ
進法カウンター２８と、デコーダ２９、プログラム設定
装置３０ならびに増幅器３１をもつている。コントロー
ル系統には更に、爆発生成物中の粉末の量を決めるよう
になつた粉末検出器３２が含まれており、この粉末検出
器はフィードバック回路３３を介してコントロール装置
２２に電気的に接続している。

粉末検出器３２は爆発生成物により発生する放射光熱に
感応するフォトダイオードの形態に作られている。フォ
トダイオードの代りに他の装置例えばフォトレジスター
なども使用できる。フィードバック回路３３には、粉末
検出器３２に入力を接続した増幅器３４と、増幅器３４
の出力に入力を接続しコントロール装置２２に出力を接
続した被覆厚み測定装置３５とがある。

増幅器３４は、電圧増幅器と、第１電力増幅器と、積分
ＲＣ回路と、第２電力増幅器を含む直列回路をもつてい
る（図示省略）。

被覆厚み測定装置３５は、被覆厚み設定装置３６とアナ
ログ・ディジタル変換器３７、加算器３８及び比較装置
３９より成る直列回路とを含む。

被覆厚み設定装置３６は複数個の別々のウェハースイッ
チを含むｗ進法ウェハースイッチ装置であり、この装置
により形成中の被覆の所望の厚みを示す数字がコード化
される。アナログ・ディジタル変換器は被覆厚み測定装
置３５の入力におかれ、粉末検出器３２からのアナログ
信号（増幅器３４の出力からのこの信号は上記アナログ
・ディジタル変換器の入力に交番電Ｅ圧の形で印加され
る）を１回ショットの爆発生成物中の粉末の輝度が最大
の瞬間にデジタルコードに変換する。

加算器３８は１回のショットで形成されつ）ある被覆の
厚みを決める数字を加えるためのもので：ーあり、これ
らの数字はアナログ・ディジタル変換器３７からディジ
タルコードの形態で加算器に伝達される。

比較回路３９の一つの入力は設定装置３６の出力に接続
され、他の入力は加算器３８の出力に接続され、実施中
の被覆の所定厚みが得らつれるや否や指令シグナルを発
し本装置を止める。装置３９の出力はキー４０を介して
コントロール装置２２に接続され、キーはコントロール
装置２２に供給電圧を加える回路４１にあるバックブレ
ーキコンタクト付きのリレーの形態に作られている。こ
の爆発被覆のための提案装置の働きは下記の通りである
。

コントロールパネル（図示省略）のブッシュボタン１ス
タートョを押すと、装置３５のキー４０を通じてコント
ロール装置２２に供給電圧が加えられる。

成形器２７により２進化ｗ進数カウンター２８に加えら
れる矩形パルスが発生し、このカウンターにより装置作
動サイクル内の各到着パルスの通し番号を２進化１０進
数コードに変換する。デコーダ２９において、これらの
パルスは普通のように配分され、夫々の到着パルスのコ
ードに対応する出力端の対にポテンシャルが発生する。
１０進法スイッチの形態に作られたプログラム設定装置
はプログラムにより必要なパルスを選択し、これらはコ
ントロール回路２３，２６に増幅器３１を介して伝達さ
れ、ガス混合器５のバルブ１２〜１牡粉末バッチ計量器
１６のバルブ２１及び起爆装置２を作動させる。

先づ装置２２により指令シグナルが発生し、これに応答
してバルブ１２，１３が開きバイブライン９，１０を介
して燃焼ガス及び酸化ガスを源からガス混合器５に送ら
せ、次に、バルブ１４を開くよう指令シグナルがコント
ロール装置２２から回路２４に伝達される。

源８からの不活性ガスがバイブライン１１を通り混合器
５に流れ込み、ここで混合ガスの３種の成分の全部が一
体に混合され、この混合ガスはコイル状バイブ１５を通
じて爆発室１に送られる。爆発室１がこの混合ガスで満
たされると、バルブ２１を開くよう指令シグナ．ルが回
路２５を介して装置２２出力に送られる。バルブ２１は
一定時間にわたり開位置に保たれ、この時間の長さはパ
ルス成形器２７により発生するパルスの長さにより決め
られるものであり、不活性ガスを源８からバッチ計量器
１６に送り被覆Ｊ材料粉末を送りバイブ１９を通じて爆
発室１に注入させる。爆発室１が上記混合ガス及び粉末
で満たされた後、燃焼ガス及び酸化ガスの夫々のバイブ
ライン９及び１０上のバルブ１２及び１３を閉じるよう
指令シグナルがコントロール装置２２かくらコントロー
ル回路２３に送られる。バルブ１４が依然開いたま）な
ので、不活性ガスに引続き混合器５に送り込められ、混
合器及びコイル状バイブ１５の空所を清浄にする。バル
ブ１４を閉じる指令シグナルと同時にコントロール回路
２６を介して装置２２から送られるシグナルによりスパ
ークプラグにスパーク点火を与え爆発室１内の爆発を引
き起こす。爆発生成物に被覆材粉末がのせられ爆発室１
から出され、爆発生成物の運動通路上に位置ぎめされた
対象部品４２上に堆積される。その他の諸条件を一定に
した場合（これらは同一被覆の形成時には一定である）
、爆発生成物の流れの輝度は爆発生成物中に含有する粉
末状の被覆ノ材量に量いかんに依るので、１つのショッ
トの間爆発流の最大輝度を感知てきる粉末検出器３２に
より発信されるシグナルはその粉末の量に比例的であり
、粉末量は粉末バッチ計量器１６による粉末の計量の不
正確のためショット毎に変動する。粉末検出器３２から
のシグナルが増幅器３４に送られ、そこで先づ電圧増幅
され次いで電力増幅される。被覆厚み測定装置３５のア
ナログ・ディジタル変換器３７は装置３６の出力からそ
の入力に到着するシグナルをディジタルコードに変換し
、その後このシグナルは加算器３８の入力に印加され加
算器により変換器３７から次々に到着するシグナルを加
算することにより形成中の被覆の厚みが決定される。加
算器３８からのシグナルが比較装置３９内て実施中の被
覆の所定厚みと比較され、その厚みの大きさは設定装置
３６の記憶に貯えられている。相次ぐショットの後比較
された数値が合致又は加酸器からのシグナルが所定値を
超えた場合（許容限界内で）、装置３９が信号を発しこ
れに応答してキー４０である所のリレーのバックコンタ
クトが開かれ、コントロール装置２２に対する電圧供給
を中止し装置を止める。加算器３８の記憶の貯えられて
いる記憶値を消去すると本装置は再び作動がてきる。

従つて、提案装置における被覆工程が完全に自動化され
、運転上の高精度、能率ならびに安全性が保証される。

以上本発明の好適実施例について説明したが、さまざま
な変更が当業者には自明なことであり、従つて特許請求
の範囲に規定した本発明の趣旨ならびに範囲内で変更が
可能なるものである。

【図面の簡単な説明】

添付図面は本発明による爆発被覆のための提案された装
置の全体を示す概略図である。 １：爆発室、２：起爆装置、３：混合ガス供給系統、４
：粉末供給系統、５：混合器、６，７，８：ガス源、１
２，１３，１４：混合器のバルブ、１６：バツチ計量器
、２１：バツチ計量器のバルブ、２２：コントロール装
置、３２：粉末検出器、３４：増幅器、３５：被覆厚み
測定装置、３６：被覆厚み設定装置、３７：アナログ・
ディジタル変換器、３８：加算器、３９：比較装置、４
０：キー。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 爆発室１と、バッチ計量器１６を有する粉末供給系
   統４と、バルブ１２、１３、１４を介してガス源６、７
   、８に連通する混合器５を有する混合ガス供給系統３と
   を包含し、前記供給系統の両者４、３は爆発室１に接続
   されており、更に、起発装置２と、バッチ計量器１６及
   び混合器５のバルブ２１、１２、１３、１４ならびに起
   爆装置２を作動するためにして爆発生成物中の粉末量を
   指示するための粉末検出器３２に電気的に接続されてい
   るコントロール装置２２とを包含する爆発被覆装置にお
   いて、爆発生成物中の粉末量を指示するための粉末検出
   器３２に対するコントロール装置２２の電気的接続は、
   被覆厚み設定装置３６と直列回路とを設けた被覆厚み測
   定装置３５を通じて実施され、前記直列回路はアナログ
   ・ディジタル変換器３７と加算器３８と比較装置３９と
   を含み、アナログ・ディジタル変換器３７はその入力を
   増幅器３４の出力に接続させており、比較装置３９はそ
   の入力の１つを被覆厚み設定装置３６の出力に接続され
   、出力をキー４０を介してコントロール装置２２に接続
   させていることを特徴とする爆発被覆装置。