浆料的浓度测量用器具及浆料的浓度的测量方法
【专利摘要】本发明提供浆料的浓度测量用器具及浆料的浓度的测量方法。该浓度测量用器具在湿式喷砂加工装置中能够测量实际自喷嘴喷射的浆料的浓度。浓度测量用器具包括浓度测量容器、排气部、开闭构件、导入构件和连结构件。在连结构件上能够连接喷嘴。包含自喷嘴喷射出的浆料在内的固气液三相流通过导入构件和开闭构件，被导入到浓度测量容器。通过测量并运算由浓度测量容器采集的浆料的质量或体积中的至少任一者，能够计算自喷嘴喷射的浆料的浓度。
【专利说明】浆料的浓度测量用器具及浆料的浓度的测量方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及在湿式喷砂加工装置中用于测量由喷嘴喷射的浆料的浓度的器具及使用该器具测量浆料的浓度的方法。
【背景技术】
[0002]喷砂加工被广泛应用于毛刺去除、去除氧化皮、调整表面粗糙度、去除薄膜层、蚀刻等微细加工等。在喷砂加工中包括:干式喷砂加工，利用喷嘴将微小颗粒、喷丸等喷射材料与压缩空气等高压气体一起朝向被加工物喷射；以及湿式喷砂加工，利用喷嘴将使喷射材料分散在水等液体中而成的浆料与压缩空气等高压气体一起朝向被加工物喷射。相比于干式喷砂加工，湿式喷砂加工在因喷射材料、喷砂加工产生的切削粉末等微颗粒的飞散较少使得作业环境较佳的方面、由于喷射材料附着在被加工物的表面较少、因此容易清洗加工后的被加工物等方面优越，因而预料将来应用湿式喷砂加工的机会会增加。
[0003]湿式喷砂加工中的加工性能根据浆料的浓度而变化，该浆料的浓度表示喷射材料在浆料中的含量的比例。因而，为了管理被加工物的加工精度，需要在喷砂加工中管理浆料的浓度。作为用于在喷砂加工中管理浆料的浓度的装置，例如在专利文献I中公开了这样一种装置:在使浆料流入可挠性管后，测量其重量，通过运算测量结果来测量浆料的浓度。
[0004]专利文献1:日本实开平06-066952号公报
【发明内容】
[0005]发明要解决的问题
[0006]专利文献I中公开的浆料的浓度测量装置设于从自浆料槽朝向喷嘴的路径分支的路径。该浆料的浓度测量装置具有即使在喷砂加工中也能够测量浆料的浓度这样的优点。然而，由于自喷嘴喷射的浆料的浓度受到导入喷嘴的高压气体的影响，因此，与在分支的路径中流动的浆料的浓度、即利用浓度测量装置测量到的浆料的浓度并不一定一致。因此，在专利文献I中公开的浆料的浓度测量装置中，无法足够高精度地管理浆料的浓度。本发明的目的在于提供用于检测自喷嘴喷射的浆料的浓度的浆料的浓度测量用器具、及使用该浆料的浓度测量用器具的浆料的浓度的测量方法。
[0007]用于解决问题的方案
[0008]以下说明中，“喷砂加工”如没有特殊的说明则意味“湿式喷砂加工”。另外，“浆料的浓度”表示喷射材料在浆料中的含有率，由质量％、体积％等表示。
[0009]本发明为一种浆料的浓度测量用器具，该浆料的浓度测量用器具用于测量自湿式喷砂加工装置的喷嘴喷射的、喷射材料分散在液体中而成的浆料的浓度，其特征在于，该浆料的浓度测量用器具包括:浓度测量容器，其具有用于将浆料导入内部的开口部；以及开闭构件，其一端连接于浓度测量容器的开口部，用于向浓度测量容器内导入浆料，该开闭构件具有用于对供自喷嘴喷射出的浆料通过的路径进行开闭的机构，在浓度测量容器上设有用于将自喷嘴喷射出的高压气体排出的排气部。[0010]采用本发明，由于能够在进行喷砂加工前预先测量自喷嘴喷射的浆料的浓度，因此，能够管理被加工物的加工精度。而且，由于在浓度测量容器上设有排气部，因此，不受高压气体的影响就能够测量浆料浓度。
[0011]在本发明中，优选的是，该浆料的浓度测量用器具还包括:导入构件，其一端连接于开闭构件的另一端，用于将浆料导入开闭构件，导入构件以在其一端的外周与开闭构件的另一端的内周之间设有间隙的方式连接于开闭构件；以及连结构件，其用于将导入构件的另一端和喷嘴的喷射口连结起来。
[0012]采用该结构的本发明，即使在封闭了开闭构件的状态下，也能够将高压气体自导入构件的外周与开口构件的内周之间的间隙排出。
[0013]在本发明中，优选的是，在浓度测量容器的开口部连结有用于对被导入到浓度测量容器的内部的浆料的流动进行整流的整流构件。
[0014]采用该结构的本发明，由于利用整流构件对被导入浓度测量容器的浆料的流动进行整流，因此，能够防止被导入的浆料搭乘该气流而自排气部漏出到外部。
[0015]在本发明中，优选的是，在浓度测量容器的内部配置有用于防止被导入的浆料弹回的防飞散构件。
[0016]当浆料落到浆料的浓度测量容器的底部而作为液滴弹回时，有可能该浆料搭乘在该浆料的浓度测量容器中产生的气流而自排气部漏出到外部。相对于此，采用上述结构的本发明，由于设有防飞散构件，因此，作为液滴弹回的浆料被该防飞散构件阻碍而能够防止其搭乘该气流。
[0017]在本发明中，优选的是,衆料中的喷射材料的沉淀速度为0.20mm/sec?200mm/
Sec0
[0018]采用该结构的本发明，当喷射材料的沉淀速度较快时，能够不需要过多的时间而使浆料中的喷射材料在浓度测量容器中沉淀，从而将喷射材料和液体分离。
[0019]本发明的浆料的浓度的测量方法使用上述浆料的浓度测量用器具，其特征在于，该浆料的浓度的测量方法包括:封闭开闭构件的路径的工序；向喷嘴输送浆料的工序；向喷嘴导入高压气体，并且将浆料和高压气体混合而形成为固气液三相流并自喷嘴喷射固气液三相流的工序；自喷射固气液三相流起经过规定时间之后，开放开闭构件的路径的工序；利用浓度测量容器收集浆料，并且利用排气部将与浆料一起流入到浓度测量容器的高压气体排出的工序；以及使用由浓度测量容器收集到的浆料来求得浆料的浓度的工序。
[0020]采用本发明，由于能够在进行喷砂加工之前预先测量自喷嘴喷射的浆料的浓度，因此，能够管理被加工物的加工精度。
[0021]在本发明中，优选的是，在将浆料与高压气体混合而形成为固气液三相流并自喷嘴喷射固气液三相流的工序中，在自喷嘴喷射的固气液三相流到达开闭构件为止的期间内，使该固气液三相流的速度减慢。
[0022]采用该结构的本发明，能够防止开闭构件的由固气液三相流的切削力导致的损耗。
[0023]在本发明中，优选的是，在求得浆料的浓度的工序中，测量利用浓度测量容器收集到的浆料和喷射材料的质量或体积中的至少任一者，根据测量结果计算浆料的浓度。
[0024]采用该结构的本发明，能够利用简便的方法测量浆料的浓度。[0025]在本发明中，优选的是，求得浆料的浓度的工序包括:测量在开闭构件的路径封闭的期间内堆积在开闭构件处的浆料的质量或体积中的至少任一者的初期测量工序；以及测量堆积在开闭构件处的浆料和自喷嘴喷射了规定时间的浆料的质量或体积中的至少任一者的稳定期测量工序，利用在初期测量工序和稳定期测量工序中测量出的值来计算自喷嘴喷射的浆料的浓度。
[0026]采用该结构的本发明，由于能够排除堆积在开闭构件的浆料的影响，因此，能够更准确地测量浆料的浓度。
[0027]发明的效果
[0028]如上所述，喷砂加工的加工能力依赖于喷射的固气液三相流中的浆料的浓度。测量自喷嘴N喷射的浆料的浓度在管理被加工物的加工精度的方面非常重要。对于浆料的浓度，相比于在浆料槽中、从浆料槽到喷嘴的路径中进行测量，直接测量自喷嘴喷射的浆料能够测量更准确的浓度。
[0029]相对于此，采用本发明，由于能够在进行喷砂加工之前测量实际喷射的浆料的浓度，因此，能够管理被加工物的加工精度，进行稳定的喷砂加工。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1是表示湿式喷砂加工装置的图。
[0031]图2是本实施方式的浓度测量用器具的示意图。
[0032]图3是说明本实施方式的测量浆料的浓度的工序的流程图。
[0033]图4是表不本实施方式中的来自喷嘴的衆料的喷射量(喷出量)与泵、空气压缩机及开闭构件的状态的说明图。
【具体实施方式】
[0034]参照【专利附图】
【附图说明】本发明的浆料的浓度测量用器具的一实施方式。另外，以下说明中的上下左右方向如无特殊说明则表示图中的方向。
[0035]图1是表示本实施方式的喷砂加工装置20的图。如图1所示，喷砂加工装置20包括喷砂加工室21、和设于该喷砂加工室21的下方的用于贮存浆料的浆料槽22。在喷砂加工室21中设有用于喷射浆料的喷嘴N。
[0036]在浆料槽22中填满有浆料。浆料为在液体(在本实施方式中为水)中分散喷射材料而成的。浆料槽22借助泵P2连结于喷嘴N。通过驱动泵P2，将浆料槽22内的浆料送到喷嘴N。
[0037]另外，喷嘴N连结于高压气体产生机构(在本实施方式中为空气压缩机27)，高压气体(在本实施方式中为压缩空气)自空气压缩机27被送到喷嘴N。送到喷嘴N的浆料与压缩空气在喷嘴N的内部混合，作为固气液三相流朝向被加工物W喷射。通过使喷射的固气液三相流中的浆料碰撞被加工物W而进行喷砂加工。然后，朝向被加工物W喷射后的浆料流入浆料槽22而被回收。
[0038]而且，喷砂加工装置20包括筛选机构23和分离机构24。筛选机构23包括用于自浆料槽22汲起浆料的泵P1。当进行喷砂加工时，由于喷射材料与工件之间的碰撞产生微颗粒，导致这些微颗粒流入浆料槽22。作为这样的微颗粒，能够列举出在喷射材料的一部分产生裂纹、缺口而成为不适用于喷砂加工的大小的喷射材料、因喷射材料与被加工物W之间的碰撞而产生的被加工物W的切削粉末等。
[0039]浆料槽22内的浆料在含有微颗粒的状态下由泵Pl送到筛选机构23。筛选机构23区分包含在送来的浆料中的微颗粒、和适用于喷砂加工的能够再利用的喷射材料。利用筛选机构23筛选出的适用于喷砂加工的喷射材料返回到浆料槽22。另外，利用筛选机构23筛选出的微颗粒被送到分离机构24。送到分离机构24的微颗粒被固液分离，固体物质作为污泥被回收到污泥槽25，液体被回收到忙液槽26。
[0040]另外，自泵P2向喷嘴N延伸的路径在中途分支，利用该分支的路径，由泵P2汲起的浆料的一部分返回浆料槽22。这样，当驱动泵P2时，浆料的一部分返回浆料槽22，因此，能够搅拌浆料槽22中的浆料。
[0041]图2是表示本实施方式的用于测量浆料的浓度的浓度测量用器具10的剖视图。本实施方式的浓度测量用器具10安装于喷嘴N的顶端，通过直接采集由喷嘴N喷射的浆料来测量浓度。浓度测量用器具10包括:浓度测量容器11 ;排气部12，其设于浓度测量容器11的侧壁；开闭构件13，其为圆筒状，连接于浓度测量容器11的上部；导入构件14，其连接于开闭构件13的上部；以及连结构件15，其用于连结导入构件14和喷嘴N。开闭构件13为圆筒状的构件，其上部插入有导入构件14的下端。如后所详细论述那样，在开闭构件13的上端部与导入构件14的下端部之间形成有间隙S。
[0042]浓度测量容器11由以下部分构成:浆料收集容器11a，其具有上下两端开口的圆筒形状的上部壳体Ila1、和以装卸自如的方式安装于上部壳体Ila1的下端的有底圆筒形状的下部壳体Ila2 ;以及盖11b，其形成浆料收集容器Ila的顶部。在上部壳体Ila1的上部侧表面设有多个开口部11c。
[0043]当自喷嘴N喷射固气液三相流时，固气液三相流中的压缩空气自开口部Ilc向外部排出(流出)。然而，当开口部Ilc的截面积A1过小时，在自喷嘴N喷射固气液三相流时，浆料收集容器Ila内的压力变高，压缩空气还自形成于开闭构件13与导入构件14之间的间隙S排出。其结果，浆料的一部分搭乘自间隙S排出的压缩空气的流动而漏出，因此，在本实施方式中，开口部Ilc的截面积的总和设定为大于2.2Xl(T3m2。
[0044]另外，当开口部Ilc的截面积的总和A1相对于导入构件出口 14b的截面积A2过小时，在固气液三相流导入到浓度测量容器11时，浓度测量容器11的内部的压力变高。其结果，无法良好地将浆料导入浓度测量容器11。相反，当开口部IlC的截面积的总和A1相对于导入构件出口 14b的截面积A2过大时，会导致浓度测量容器11大型化。因此，优选开口部Ilc的截面积的总和A1相对于导入构件出口 14b的截面积A2的比(A1ZA2)设为10?45，更优选设为10?25的范围内。
[0045]在下部壳体Ila2的侧表面设有用于从外部确认衆料的容量的确认窗(未图不),在该确认窗上标有刻度。在上部壳体Ila1的内壁的开口部Ilc的下方设有防飞散构件Hf。另外，在盖Ilb的中央设有用于将浆料导入浓度测量容器11的开口部lid。
[0046]通过在开口部Ilc分别连结两端开口的中空的排气构件而形成排气部12。排气部12划分出用于将与浆料一起导入浓度测量容器11的压缩空气排出的路径。排气构件的形状没有特殊限定，在本实施方式中，设为曲线状的L字形状。
[0047]在盖Ilb的开口部Ild的周缘部，以朝向下方延伸的方式设有在浆料被导入浓度测量容器11时用于对浆料的流动进行整流的整流构件He。在本实施方式中，使用具有与开口部Ild相同形状的内径的、两端开口的圆筒形状的构件作为整流构件lie。在此，当整流构件Ile的长度L相对于开口部Ild的直径D1的比(IVD1)过小时，整流的效果较小。相反，当整流构件lie的长度L相对于开口部Ild的直径D1的比(IVD1)过大时，由于被导入浓度测量容器11的浆料的直行性增加，因此，浆料向浓度测量容器11的底部碰撞的力增加。由此，被底部弹回的浆料的量增多，如后所述，自排气部12的出口、即排气口 12a漏出到外部的浆料的量增多。从这些理由来看，优选整流构件Ile的长度L相对于开口部Ild的直^D1的比(IVD1)设为0.1~6.5，更优选设为0.2~5.0。[0048]开口部Ild的上方侧连结有开闭构件13，该开闭构件13在内侧划分供浆料通过的路径，且具有能够对路径进行开闭的机构。开闭构件13只要是能够对路径进行开闭，该机构就没有特殊限定，但由于供浆料通过，因此，优选利用耐磨性材料构成。本实施方式的开闭构件13由两端开口的圆筒形的壳体13c、和配置于壳体13c的内侧且在自身内侧具有通路的耐磨性的弹性管体13d构成。在壳体13c的两端设有凸缘部，其一端固定于盖lib。由此，开闭构件13的一端(开闭构件出口 13b)与形成于浓度测量容器11的盖Ilb的开口部Ild相连结。
[0049]在壳体13c与弹性管体13d之间设有间隙。该间隙经由与壳体13c连接的连接器13e、软管(未图示)、开闭阀(未图示)连结于空气压缩机27。在将压缩空气压入该间隙时，弹性管体13d随着该间隙的压力的上升而朝向中心方向膨胀。由此，弹性管体13d内侧的通路被关闭，开闭构件13被封闭。由于开闭构件13的弹性管体内侧的通路作为供浆料流动的路径发挥功能，因此，通过相对于该间隙排出或压入压缩空气，能够对该浆料的路径进行开闭。
[0050]在开闭构件13的上端(开闭构件入口 13a)配置有导入构件14。导入构件14由两端开口的中空形状的构件构成。导入构件14利用固定于开闭构件13的上端的架台16以导入构件14的下端(导入构件出口 14b)配置于开闭构件13的浆料的路径的上部内的方式固定。
[0051]导入构件出口 14b的外径小于开闭构件入口 13a的内径。因此，导入构件14的下端插入开闭构件入口 13a内，在导入构件出口 14b与开闭构件13之间形成有间隙S。导入构件出口 14b相对于开闭构件入口 13a的高度h(在图2中，将开闭构件入口 13a的高度设为0，且将上方向设为正)能够任意地设定，但优选导入构件出口 14b的高度位置h相对于开闭构件入口 13a的直径D2的比(h/D2)设为-0.5~0.5，更优选设为-0.3~0.3。原因如下。当导入构件出口 14b的高度位置h相对于开闭构件入口 13a的直径D2的比(h/D2)过小时，由于导入构件出口 14b超过需要地进入到开闭构件13，因此，在封闭开闭构件13时，浆料变得难以利用间隙S流出。另外，当导入构件出口 14b的高度位置h相对于开闭构件入口 13a的直径D2的比(h/D2)过大时，由于开闭构件入口 13a与导入构件出口 14b之间的间隔超过需要地变大，因此，在开放开闭构件13时，浆料自形成于开闭构件入口 13a与导入构件出口 14b之间的间隙S漏出到外部，而无法将全部的浆料导入到导入构件14。
[0052]在导入构件14的上端(导入构件入口 14a)连结有两端开口的中空形状的连结构件15的一端。连结构件15的另一端与喷嘴N连结。在测量浆料的浓度时，由于在连结构件15中流过自喷嘴N喷射出的固气液三相流，因此，优选连结构件15由耐磨性材料构成。在本实施方式中，使用作为聚氯乙烯(PVC)性的可挠性的管体的构件。当导入构件出口 14b的截面积A2相对于喷嘴N的喷射口的截面积A3过小时，即使开放开闭构件13也无法良好地将浆料导入浓度测量容器11，而导致浆料堆积于导入构件14和连结构件15。另外，当导入构件出口 14b的截面积A2相对于喷嘴N的喷射口的截面积A3过大时，需要将开闭构件13的尺寸大型化，结果使得浓度测量用器具自身变得大型。因此，优选导入构件出口 14b的截面积A2相对于喷嘴N的喷射口的截面积A3的比(A2/A3)设为3.5?25.0，更优选设为5?15。
[0053]以下，参照图3和图4说明使用浓度测量用器具10来测量自喷嘴N喷射出的浆料的浓度的方法。图3是用于说明本实施方式的测量浆料的浓度的工序的流程图，图4是表不本实施方式中的来自喷嘴的衆料的喷射量(喷出量)与泵、空气压缩机、开闭构件的状态的说明图。另外，以下的浆料浓度的测量是在进行喷砂加工之前、或在喷砂加工的过程中进行的。
[0054]如图3所示，关闭开闭构件13 (S01)，在将连结构件与喷嘴N的喷射口连结起来之后(S02)，使泵P2驱动(S03)。当泵P2驱动时，搅拌浆料槽22内的浆料，并且将浆料送到喷嘴N。被送到喷嘴N的浆料自喷嘴N的喷射口喷出。此时，开闭构件13中的浆料的路径被封闭。由此，浆料无法流入浓度测量容器11而自形成于开闭构件13与导入构件14之间的间隙S流出到外部。另外，当形成于开闭构件13与导入构件14之间的间隙S的截面积A4相对于导入构件出口 14b的截面积A2过小时，浆料无法自该间隙S流出，浆料滞留在开闭构件13、导入构件14及连结构件15中。另外，当形成于开闭构件13与导入构件14之间的间隙S的截面积A4相对于导入构件出口 14b的截面积A2过大时，浆料自间隙S流出的流速变慢，浆料滞留在开闭构件13中的浆料的路径中。无论间隙S的截面积过大还是过小，都因浆料的滞留而使浆料中的喷射材料在开闭构件13中的浆料的路径中沉淀，该浆料的路径被堆积了的喷射材料封闭。
[0055]因此，优选形成于开闭构件13与导入构件14之间的间隙S的截面积A4相对于导入构件出口 14b的截面积A2的比(A4/A2)设为0.2?6.0,更优选设为0.5?3.5。
[0056]在泵P2驱动后，当经过规定时间&时，自喷嘴N喷出的浆料的量成为恒定。但是，由于在该时刻浆料的搅拌不充分，因此，被送到喷嘴N的浆料的浓度不稳定。因此，在该状态下再待机规定时间t2。由此，浆料的浓度和来自喷嘴N的喷出量成为恒定。
[0057]经过规定时间(ti+t2)后(在S04中为是)，利用空气压缩机27向喷嘴供给压缩空气(S05)，使浆料形成为固气液三相流并自喷嘴N喷射。此时，有可能浆料与开闭构件13碰撞而使得开闭构件13损耗。为了防止这样的损耗，直到固气液三相流到达开闭构件13为止，需要充分地减速。因此，在本实施方式中，在压缩空气的压力为0.3MPa?0.5MPa时，将连结构件15的长度设为300_左右。另外，在进一步需要减速的情况下，通过使连结构件15弯曲而能够利用流动阻力来减速。此时，为了防止弯曲部因固气液三相流碰撞而产生损耗,因此,优选利用耐磨性材料(例如耐磨性橡胶)来加强固气液三相流的碰撞部位。
[0058]来自喷嘴N的浆料的喷出量、即喷射量因压缩空气的流动而减少，在驱动空气压缩机27后，当经过规定时间t3时喷射量成为恒定。但是，刚经过了规定时间t3之后，有可能喷射材料脉动并喷射。因此，在进一步经过规定时间14后(在S06中为是)开放开闭构件13的路径(S07)，使固气液三相流导入浓度测量容器11内。此时，作为固气液三相流被导入的压缩空气自排气部12排出。
[0059]在浓度测量容器11的内部中，产生有朝向排气部12的气流。因此，有可能导致自盖Ilb的开口部Ild导入的固气液三相流向图2中的左右方向分散，而浆料搭乘该气流而自排气部12的出口、即排气口 12a漏出到外部。相对于此，在本实施方式中，通过利用设于开口部Ild的整流构件lie对被导入到导入构件14的固气液三相流的流动进行整流，能够防止被导入的浆料因内部的气流而漏出到外部。
[0060]当固气液三相流被导入浓度测量容器11的内部时，浆料在浓度测量容器11的底部堆积。此时，当新导入的浆料碰撞已堆积在浓度测量容器11内的浆料而作为液滴弹回时，有可能弹回的浆料搭乘上述那样的导入构件14的内部的气流而自排气口 12a漏出到外部。相对于此，采用本实施方式，由于在上部壳体Ila1的内壁设有防飞散构件llf，因此，能够防止由该弹回导致的浆料向外部的漏出。防飞散构件Ilf在本实施方式中使用环状的板材，以其内侧朝向底面方向倾斜的方式(例如，与上部壳体Ila1的侧壁所成的角度α为45度?75度)沿测量部的内壁固定。以在底部弹回的浆料不会搭乘上述气流、且不妨碍被导入到浓度测量容器11的浆料落下的方式适当选择防飞散构件Ilf的长度即可。
[0061]在开放了开闭构件13时，导致堆积在开闭构件13中的浆料也被导入浓度测量容器11。由此，需要排除该影响。因此，首先进行测量导入初期的浆料的“初期测量工序”(在S08中为“初期测量”)。即，在S07中开放了开闭构件13的状态下直接将浆料导入浓度测量容器11。而且，在经过足够将堆积在开闭构件13的路径中的浆料导入浓度测量容器11的时间t5之后(在S09中为是)，封闭开闭构件13(S10)。然后，停止泵P2的运转(S11)，进而停止向喷嘴供给压缩空气(S12 )。
[0062]拆除下部壳体Ila2，利用确认窗的刻度计算下部壳体Ila2内的浆料的体积VSl。另夕卜，利用质量仪测量浆料的质量Ms1 (S13)。测量后，在清空下部壳体Ila2之后(S14)，再次使其与上部壳体Ila1相连结(S15)。
[0063]接着，进行测量实际喷射的浆料的浓度的“稳定期测量工序”(在S08中为“稳定测量”)。再次进行上述的工序S03?S07，开放开闭构件13的路径而将浆料导入浓度测量容器11。在经过了规定时间(t5+t6)B(S16中为是)，封闭开闭构件13(S17)。以被导入到浓度测量容器11的浆料的量不超过测量窗的上限值的方式适当选择规定时间t5+t6。
[0064]在拆除了下部壳体Ila2之后，根据确认窗的刻度计算下部壳体Ila2内的浆料的体积Vs2。另外，利用质量仪测量质量Ms2 (S18)。在该下部壳体Ila2内的浆料中还包括开放开闭构件13前滞留在开闭构件13中的浆料。
[0065]将固体物质的真比重设为P，能够利用下述的算式(I)以质量％计算浆料的浓度。在算式(I)中，V表示Vs2-Vs1, M表示Ms2-Msltj固体物质的真比重P也可以作为喷射材料的真比重，但为了更准确地测量，在工序S18中，也可以在静置下部壳体Ila2而使固体物质沉淀后，通过采集该固体物质来测量真比重。由于当固体物质的沉淀速度过慢时，需要较多的时间进行测量，当沉淀速度过快时，难以向喷嘴供给恒定浓度的浆料，因此，优选浆料中的喷射材料的沉淀速度为0.2mm/sec?200mm/sec。换算的话,粒径为30 μ m?1000 μ m且比重为1.2?9.0。
[0066]算式I
[0067]浆料的浓度(质量%)XlOQ..*(1)
[0068]运算浆料的浓度后(S19)，自连结构件15拆除喷嘴N (S20)，完成浆料的浓度的测量。
[0069]夺审例
[0070]还能够仅根据浆料和喷射材料的质量以质量％计算浆料的浓度。例如，在工序S13和S18中，还能够将浆料分离为固体物质(即、喷射材料)和液体，进行分别测量固体物质的质量MPl、Mp2的工序，使用算式(2)计算浓度(质量％)。另外，算式(2)中的Mp表示Mp2-Mp1,Mp2为“稳定期测量工序”中的固体物质的质量，Mp1为“初期测量工序”中的固体物质的质量，另外，与上述相同，M表示Ms2-Msi。关于使固体物质自浆料分离的方法，例如在通过静置下部壳体Ila2而使固体物质沉淀之后排出上清液，之后，通过利用筛、比重分离、吸引过滤等公知的技术将残留的固体物质和液体各自分离，能够高效地进行分离。
[0071]算式2
[0072]
浆料的浓度(质量%) = ^ X100...(2)
M
[0073]另外，在上述的实施方式中，以质量％计算了浆料的浓度，但还可以以体积％计算。例如，在工序S13和S18中，在通过静置下部壳体Ila2而使固体物质沉淀之后，进一步进行分别计算沉淀后的固体物质的体积VPl、Vp2的工序，将Vp2 - Vp1设为Vp时，能够使用算式
(3)进行计算。另外，Vp1, Vp2分别表示“初期测量工序”和“稳定期测量工序”中的固体物质的体积。另外，还可以预先算出从体积％换算到质量％的换算系数，根据算式(3)和换算系数以质量％计算浆料浓度。
[0074]算式3
[0075]
浆料的浓度(体积%) =^xlO0...(3)
[0076]还可以预先设定在测量规定量的浆料时成为基准的浓度的基准值(阈值)，从而比较基准值和测量值。在测量值为基准值的阈值的范围外的情况下，自喷嘴N喷射的浆料的浓度作为不适于目标喷砂加工的浓度而被判定为不合格，调整浆料槽22中的浆料的浓度。然后，再次测量自喷嘴N喷射的浆料。重复该工序直到测量值成为阈值的范围内即可。
[0077]采用本实施方式，由于在进行喷砂加工前能够预先测量自喷嘴喷射的浆料的浓度，因此，能够管理被加工物的加工精度。而且，由于在浓度测量容器11设有排气部12，因此不受压缩空气的影响就能够测量浆料浓度。
[0078]而且，这样地，由于能够准确地测量自喷砂加工装置喷射的浆料的浓度，因此，能够管理喷砂加工中的被加工物的加工精度。这样，通过能够管理喷砂加工中的被加工物的加工精度，能够起到以下效果:(1)每次加工时的表面粗糙度稳定；(2)由于能够预测加工时间，因此,不需要无用的加工时间；(3)还能够应用于蚀刻等要求较高加工精度的加工。
[0079]另外，采用本实施方式，由于在导入构件14的外周与开闭构件13的内周之间形成有间隙S，因此，即使在封闭了开闭构件13的状态下也能够使压缩空气从间隙S向外部流出。
[0080]另外，采用本实施方式，由于在浓度测量容器11的开口部Ilc设有整流构件lie，利用该整流构件He对被导入到浓度测量容器11的浆料的流动进行整流，因此，能够防止被导入的浆料搭乘该气流而自排气部12漏出到外部。
[0081]另外，采用本实施方式，由于衆料中的喷射材料的沉淀速度为0.20mm/s?200mm/s，因此，不需要过多时间就能够使浆料中的喷射材料在浓度测量容器11中沉淀，从而分离喷射材料和液体。
[0082]另外，采用本实施方式，通过使浆料形成为固气液三相流而喷射，有可能在浆料与开闭构件13碰撞时开闭构件13损耗，但由于使浆料充分地减速，因此，能够防止开闭构件13的损耗。
[0083]另外，采用本实施方式，由于根据在初期测量工序中测量出的浆料的质量或体积中的至少任一者、和在稳定期测量工序中测量出的浆料的质量或体积中的至少任一者来计算浆料的浓度，因此，由于能够排除滞留在开闭构件13的浆料的影响，因此，能够更准确地测量浆料的浓度。
[0084]附图标记说明
[0085]10、浓度测量用器具；11、浓度测量容器；lla、浆料收集容器；11&1、上部壳体；Ila2、下部壳体；llb、盖；llc、开口部；lld、孔部；lle、整流构件；llf、防飞散构件；12、排气部；12a、排气口 ；13、开闭构件；13a、开闭构件入口 ；13b、开闭构件出口 ；13c、壳体；13d、弹性管体；13e、连接器；14、导入构件；14a、导入构件入口 ； 14b、导入构件出口 ； 15、连结构件；16、架台；20、喷砂加工装置；21、喷砂加工室；22、浆料槽；23、筛选机构；24、分离机构；25、污泥槽；26、贮液槽；27、空气压缩机；N、喷嘴；ΡρΡ2、泵；W、被加工物；S、间隙。
【权利要求】
1.一种浆料的浓度测量用器具，其用于测量与高压气体一起自湿式喷砂加工装置的喷嘴喷射的、喷射材料分散在液体中而成的浆料的浓度，其特征在于， 该浆料的浓度测量用器具包括: 浓度测量容器，其具有用于将上述浆料导入内部的开口部；以及开闭构件，其一端连接于上述浓度测量容器的开口部，该开闭构件具有用于对供自上述喷嘴喷射出的浆料通过的路径进行开闭的机构， 在上述浓度测量容器上设有用于将自喷嘴喷射出的高压气体排出的排气部。
2.根据权利要求1所述的浆料的浓度测量用器具，其中， 该浆料的浓度测量用器具还包括: 导入构件，其为中空状，一端连接于上述开闭构件的另一端，用于将上述浆料导入上述开闭构件，该导入构件以在其上述一端的外周与上述开闭构件的另一端的内周之间设有间隙的方式连接于上述开闭构件；以及 连结构件，其用于将上述导入构件的另一端和上述喷嘴的喷射口连结起来。
3.根据权利要求1或2所述的浆料的浓度测量用器具，其特征在于， 在上述浓度测量容器的开口部连结有用于对被导入到该浓度测量容器的内部的浆料的流动进行整流的整流构件。
4.根据权利要求1或2所述的浆料的浓度测量用器具，其特征在于， 在上述浓度测量容器的内部配置有用于防止被导入的浆料弹回的防飞散构件。
5.根据权利要求1或2所述的浆料的浓度测量用器具，其特征在于， 上述衆料中的喷射材料的沉淀速度为0.20mm/sec~200mm/sec。
6.一种浆料的浓度的测量方法，其使用权利要求1~5中任一项所述的浆料的浓度测量用器具，其特征在于， 该浆料的浓度的测量方法包括: 封闭上述开闭构件的路径的工序； 向上述喷嘴输送浆料的工序； 向上述喷嘴导入高压气体，并且将上述浆料和高压气体混合而形成为固气液三相流并自该喷嘴喷射固气液三相流的工序； 自喷射上述固气液三相流起经过规定时间之后，开放上述开闭构件的上述路径的工序; 利用上述浓度测量容器收集上述浆料，并且利用上述排气部将与上述浆料一起流入到该浓度测量容器的高压气体排出的工序；以及 使用由上述浓度测量容器收集到的浆料来求得浆料的浓度的工序。
7.根据权利要求6所述的浆料的浓度的测量方法，其特征在于， 在将上述浆料与高压气体混合而形成为固气液三相流并自该喷嘴喷射固气液三相流的工序中，在自上述喷嘴喷射的固气液三相流到达上述开闭构件为止的期间内，使该固气液三相流的速度减慢。
8.根据权利要求6或7所述的浆料的浓度的测量方法，其特征在于， 在求得上述浆料的浓度的工序中，测量利用上述浓度测量容器收集到的浆料和喷射材料的质量或体积中的至少任一者，根据测量结果计算浆料的浓度。
9.根据权利要求8所述的浆料的浓度的测量方法，其特征在于， 求得上述浆料的浓度的工序包括:测量在上述开闭构件的路径封闭的期间内堆积在上述开闭构件处的浆料的质量或体积中的至少任一者的初期测量工序；以及测量堆积在上述开闭构件处的浆料和自上述喷嘴喷射了规定时间的浆料的质量或体积中的至少任一者的稳定期测量工序， 利用在上述初期测量工序和稳定期测量工序中测量出的值来计算自喷嘴喷射的浆料的浓度。
【文档编号】G01N15/06GK103575627SQ201310320669
【公开日】2014年2月12日 申请日期:2013年7月26日 优先权日:2012年7月27日
【发明者】铃木幸徳, 日比野一路, 平塚阳一郎 申请人:新东工业株式会社